骨性关节炎（OA）是一种严重危害中老年人健康、目前尚无有效治疗手段的慢性退变性骨关节病变。我们的前期研究发现软骨下骨的微观结构异常与OA的发生和进展密切相关。OPG/RANK/RANKL系统是参与调控骨与软骨代谢的重要通路， OPG/RANK/RANKL系统可调控OA软骨下骨成骨细胞（SBO）与关节软骨细胞（ACC）的相互作用，但其机制尚未阐明。本项目拟采用SBO与ACC间接共培养模型和大鼠L-OA动物模型，体外探讨L-OA患者SBO与ACC的相互作用以及 OPG/RANK/RANKL系统调控SBO与ACC相互作用的分子机制，体内探讨OPG/RANK/RANKL系统对关节软骨与软骨下骨相互作用的调控机制。研究成果将可能阐明OPG/RANK/RANKL系统调控SBO与ACC相互作用的分子机制。OPG/RANK/RANKL系统可能是有效治疗L-OA的潜在治疗靶点，将为OA治疗策略提供重要进展。

Osteoarthritis (OA) is the most common human joint disease and is lack of efficient therapy. Our previous studies have suggested that an abnormal subchondral bone microstructure be intimately involved in the genesis of OA. OPG/RANK/RANKL system plays a vital role in the metabolisms of articular cartilage and subchondral bone. OPG/RANK/RANKL system may regulate the interaction of subcondral bone osteoblasts (SBO) and articular cartilage chondrocytes (ACC) in OA patients，but the mechanisms are not clear. Therefore, in order to elucidate the mechanisms of the OPG/RANK/RANKL system regulating the interaction of SBO and ACC, the indirect co-culture model of SBO and ACC in L-OA patients and rat L-OA model will be used. We will investigate if the in vitro crosstalk between SBO and ACC alters the phenotypes of SBO and ACC in L-OA patients, and also test possible involvement of OPG/RANK/RANKL signaling pathway by knockdown RANK with small interfering RNA during this interaction process. In addition, the in vivo effects of OPG/RANK/RANKL system regulating the interaction of subchondral bone and articular cartilage on an experiment rat model of L-OA induced by ovariectomy (OVX) and anterior cruciate ligament transection (ACLT). Therefore, this research will provide direct insight into the mechanisms underlying the cycle between subchondral bone and cartilage in the development of L-OA, and the altered crosstalk between SBO and ACC may be mediated by OPG/RANK/RANKL system. This study might elucidate the mechanisms of OPG/RANK/RANKL system regulating the interaction of SBO and ACC. The OPG/RANK/RANKL system might be a new potential therapeutic target for efficient treatment of L-OA，and this research will be important advanced research for efficient therapeutic strategies of OA.

随着人口老龄化的出现，骨性关节炎（OA）日益成为影响人们健康的主要疾病，而目前尚无有效治疗手段。已有研究发现OPG/RANK/RANKL系统是参与调控骨与软骨代谢的重要通路，与软骨下骨的微观结构异常和OA的发生进展密切相关，但OPG/RANK/RANKL系统可调控OA软骨下骨成骨细胞（SBO）与关节软骨细胞（ACC）的相互作用的机制尚未阐明。该研究分别成功的从人及大鼠体外培养获取SBO和ACC并利用相关染色加以鉴定，并使用PGE2 Elisa试剂盒鉴定出L-OA和H-OA，设计合成RANK基因相关的siRNA，体外脂质体辅助转染筛选出转染效率较高的siRNA3。另外，在体外培养出大鼠的成骨细胞和软骨细胞，并利用大鼠软骨细胞的条件培养基共培养成骨细胞，ALP染色示其促进成骨细胞向成骨方向转化，即影响软骨下骨成骨细胞的成骨分化，初步探讨了OPG/RANK/RANKL系统调控关节软骨与软骨下骨相互作用的调控机制。我们切除SD大鼠膝关节前十字韧带切除+内侧前角半月板（ACLT+PM）后，在实验动物跑台不同的速度下锻炼，分别于不同的时间点观察关节炎的程度，结果发现：手术组（TW0）、低速组（TWL）组、高速组（TWH）关节炎程度均于2w、4w、8w时间点逐渐加重，且TWH组关节炎程度显著重于TWL、TWO组。2w、4w时TWL、TWO组无明显差异，8w时TWL组关节炎程度显著重于TW0组。而对照组（C）的关节软骨在各时间点与正常骨关节均无明显变化，因此该方法可以复制出不同程度的大鼠OA模型，同时，观察到其关节炎进程与临床观察相似，是较为理想的骨性关节炎动物模型，为后期动物体内实验奠定基础。总之，该研究体外获取软骨下骨成骨细胞（SBO）和软骨细胞（ACC）细胞，并采用SBO与ACC共培养，结合siRNA干扰技术，初步探讨OPG/RANK/RANKL系统参与调控骨与软骨代谢的重要机制。在体内成功复制大鼠的骨性关节炎模型，为体内实验提供强有力的基础和保障，可能有助于在OPG/RANK/RANKL系统中寻找出可能有效的治疗OA的潜在治疗靶点，将为OA治疗策略提供重要进展。