引用本文： 吳紹軍, 劉俊才, 左銀龍, 李忠. Notch 信號通路在膝骨關節炎軟骨細胞凋亡中的作用研究. 華西醫學, 2018, 33(9): 1162-1167. doi: 10.7507/1002-0179.201808099 復制
原發性骨關節炎（osteoarthritis，OA）是骨科最常見的一種退行性關節疾病，其病因和發病機制目前尚未完全明確，尚存較大爭議，但是信號通路轉導異常及軟骨細胞生理功能改變引起相應軟骨損傷，進而導致 OA 的發生、發展，這一觀點為大多數學者所認同。有研究報道，Notch 信號通路與 OA 的發生發展有關，但 Notch 信號在 OA 中的具體作用機制還不完全清楚[1]。目前，公認的 OA 病理學改變是關節軟骨出現損傷，其中軟骨細胞的凋亡在 OA 的發病機制中起著重要作用[2]。關節軟骨細胞凋亡的作用機制仍不十分清楚，研究者推測最多的就是軟骨細胞的凋亡相關基因參與調控其凋亡[3]，其中以 B 細胞淋巴瘤/白血病-2（B-cell lymphoma/lewkmia-2，Bcl-2）和 Bax 基因尤為突出。本實驗檢測 Notch 信號通路在激活與失活狀態下，鼠膝骨關節軟骨細胞中 Bax、Bcl-2 基因的表達情況，初步探討 Notch 信號通路與軟骨細胞凋亡在 OA 發生發展中的作用機制，為進一步明確 OA 的發病機制及 OA 的防治提供理論基礎。現報告如下。
1 材料與方法
1.1 實驗動物及主要試劑
34 只 8 周齡健康無特定病原體級 Sprague Dawley （SD） 大鼠［成都達碩實驗動物有限公司，生產許可證號 SCXK（川）2015-030，使用許可證號 SCXK（川）2013-17］，Nocth 信號通路特異性激活劑 Jagged-1 蛋白（美國 R&D Systems 公司），γ 分泌酶抑制劑 DAPT（GSI-IX）（德國 Sigma 公司），抗鼠 Notch1 多克隆抗體（德國 Sigma 公司），抗鼠 Bax 多克隆抗體（武漢博士德公司），抗鼠 Bcl-2 多克隆抗體（武漢博士德公司），羊抗鼠免疫球蛋白（immunoglobulin，Ig）G 抗體（德國 Dako 公司）。
1.2 實驗方法
1.2.1 動物模型的建立
32 只 SD 大鼠使用戊巴比妥鈉腹腔注射麻醉，麻醉成功后，使用 Hulth 方法[4]將大鼠右膝關節屈曲至 90°，切口選取右膝關節髕骨內側，依次劃開皮膚、皮下組織，向側方牽開髕韌帶，盡量顯露膝關節腔，然后依次切斷前交叉韌帶、內側副韌帶，完整切除內側半月板，術中注意保護關節軟骨面不受損傷，術后不固定，分籠飼養在西南醫科大學實驗動物中心，允許大鼠自由活動。剩余 2 只正常飼養。
1.2.2 動物模型分組
造模術后 4 周，造模大鼠隨機選擇 2 只以及正常飼養的 2 只大鼠全部處死，觀察膝關節軟骨大體形態及病理檢查，證實造模成功后，余下 30 只造模大鼠隨機分成激活組、抑制組、空白對照組，每組 10 只。
1.2.3 藥物干預及觀察
于術后第 4 周開始，參照 Ahmad 等[5]的方法于每周星期二、五在不同組大鼠膝關節腔內分別注射不同試劑，激活組注射 Jagged 1（25 ng/kg），抑制組注射 DAPT（100 ng/kg），空白對照組注射同體積磷酸鹽緩沖液。連續注射 8 周。
1.2.4 實驗標本采集
大鼠膝關節腔注射 8 周后處死各組大鼠，取大鼠右膝股骨髁遠端軟骨組織，以銳利手術刀片切取不同組大鼠股骨遠端內、外髁負重面的關節軟骨標本組織，并進行組織學蘇木精-伊紅（hematoxylin and eosin，HE）染色及免疫組織化學（組化）檢查。
1.2.5 HE 染色
將大鼠軟骨組織 HE 染色切片置放于光學顯微鏡（光鏡）下，仔細觀察，比較不同組別變化，并參照 Mankin 評分標準[6]評分。
1.2.6 免疫組化
檢測 Notch1、Bcl-2、Bax 蛋白在激活組、抑制組、空白對照組關節軟骨中的表達，Notch1 可見于細胞核或細胞質，Bax 以細胞核表達為主，Bcl-2 以細胞質表達為主，而 Notch1、Bax、Bcl-2 免疫陽性細胞均呈棕黃色。在染色均勻的區域隨機選擇 5 個以上的高倍視野且細胞計數不能少于 500 個。根據著色細胞百分率進行分析評分，取其平均值，求出陽性細胞占單位面積總細胞數的百分率。陽性率=陽性細胞數/單位面積細胞總數×100%。
1.3 統計學方法
統計分析采用 SPSS 17.0 軟件。計量資料采用均數±標準差表示，計數資料采用只數和百分比表示。實驗結果采用單因素方差分析、LSD-t 檢驗對不同組別間 Notch1、Bax、Bcl-2 的表達情況進行統計分析。檢驗水準 α=0.05。
2 結果
2.1 標本大體觀察
正常飼養大鼠軟骨關節面平整，透亮度較好，未見軟骨面出現裂紋及潰瘍面。造模 4 周時大鼠膝關節軟骨表面色澤灰白暗淡，軟骨面較粗糙，無透亮度，個別關節軟骨出現裂紋及小潰瘍，未見明顯骨贅生成。關節腔注射 8 周后，抑制組關節軟骨表面較光滑，關節無腫脹，關節軟骨較完整，無潰瘍及裂紋形成，無骨贅形成；空白對照組關節軟骨面欠光滑，關節軟骨破壞較輕，有少量骨贅形成，部分軟骨有裂紋，甚至有細小潰瘍出現；激活組關節腫脹，脛骨平臺及股骨髁軟骨面不平整，失去光澤，關節軟骨破壞較重，有潰瘍及裂紋，部分區域關節軟骨剝脫，露出軟骨下骨，邊緣有骨贅形成。見圖 1。
圖1
鼠膝關節軟骨大體標本形態的比較
a. 正常飼養；b. 造模后 4 周；c. 關節腔注射 8 周后空白對照組；d. 關節腔注射 8 周后抑制組；e. 關節腔注射 8 周后激活組
2.2 光鏡下觀察及 Mankin 評分
各組光鏡下 HE 染色圖片見圖 2。正常飼養大鼠的關節軟骨由 4 個部分組成，由淺入深依次為分別為淺表層、移形成、輻射層以及鈣化層，正常的關節軟骨表面較光滑，4 個部分層次界限很明顯，軟骨細胞排列比較均勻整齊，潮線完整無損。造模 4 周時，大鼠膝關節軟骨表面局部出現較小的裂隙及比較表淺的小潰瘍，軟骨關節面較粗糙，纖維化在軟骨基質中發生不明顯，散在增生及巢狀增生出現在大多數軟骨細胞中，較多的軟骨細胞出現簇聚現象，少量標本組織出現軟骨細胞數目減少，部分軟骨標本組織出現潮線中斷或較模糊現象。關節腔注射 8 周后，抑制組關節軟骨結構破壞較輕，能清晰辨認軟骨的 4 層結構，關節軟骨表面較光滑，未出現缺損區，軟骨細胞排列整齊，層次清晰，潮線完整；空白對照組尚可辨認關節軟骨的 4 層結構，關節軟骨面較粗糙，失去原有的平整性，在部分軟骨表層可見細胞缺失，深層無明顯改變，潮線出現模糊不清晰，關節軟骨細胞出現彌漫性增生現象；激活組關節軟骨細胞數目大量減少，軟骨細胞排列不整齊，細胞層次比較紊亂，表層有較大的缺損區出現，潮線部分或完全消失，部分區域軟骨細胞有局灶增生。各組 Mankin 評分見表 1。
圖2
鼠膝關節軟骨光學顯微鏡下的結構比較（HE ×100）
a. 正常飼養；b. 造模后 4 周；c. 關節腔注射 8 周后空白對照組；d. 關節腔注射 8 周后抑制組；e. 關節腔注射 8 周后激活組
2.3 鼠膝關節腔注射 8 周后，軟骨細胞中 Notch1、Bax、Bcl-2 蛋白的免疫組化結果及陽性表達率
關節腔注射 8 周后，抑制組軟骨細胞中 Notch1 和 Bax 表達較空白對照組減少，陽性表達率降低（P<0.05）；激活組軟骨細胞中 Notch1 和 Bax 表達較空白對照組增加，陽性表達率升高（P<0.05）。抑制組軟骨細胞中 Bcl-2 表達較空白對照組增加，陽性表達率升高（P<0.05）；激活組軟骨細胞中 Bcl-2 表達較空白對照組減少，陽性表達率降低（P<0.05）。見圖 3、表 1。
圖3
抑制與激活 Notch 信號通路 8 周后各組關節軟骨細胞中 Notch1、Bax、Bcl-2 蛋白的免疫組化結果（免疫組化染色 ×100）
表1
各組 Mankin 評分及 Notch1、Bax、Bcl-2 陽性表達率（n=10，
）
3 討論
OA 是骨科臨床最為常見的慢性退行性關節疾病，其中最常見的受累關節為髖、膝關節，OA 發病率隨年齡增長而增加，中老年人群發病率較高[7]。OA 是多種因素作用的結果，如多種信號通路、基因、細胞因子、軟骨營養、代謝異常、應力失衡、酶對軟骨基質的異常降解等[8-9]。因此，OA 的發病機制一直是一個研究熱點。Notch 信號通路在多種動物及人軟骨發生、發育過程中表達并起著十分重要的作用[10]。Notch 信號通路參與軟骨的發生、發育，且與軟骨細胞的增殖、分化密切相關[11-12]。與正常軟骨相比，OA 關節軟骨內 Notch 信號被激活，大量表達 Notch 1、Jagged 1、HES5，Notch 信號又參與調節 OA 相關基因的表達[13]。有研究發現，Notch 信號通路與 OA 的發生發展有關，且在不同退變程度的關節軟骨細胞中，Notch 信號表達不同，但 Notch 信號通路在 OA 中的具體作用機制目前尚不清楚，相關研究報道也較少[14-15]。
目前比較公認的是細胞凋亡參與了 OA 的發生及發展。軟骨細胞是成熟的軟骨組織中唯一的細胞類型，其主要作用是維持軟骨內環境的穩定，目前較多研究證實，軟骨細胞凋亡參與了 OA 的發生過程[16]。Blanco 等[17]研究表明，在 OA 軟骨細胞中凋亡細胞占 11%～22%，而在正常人群的關節軟骨中軟骨細胞凋亡僅占 2%～4%；還有研究報道，在 OA 中凋亡細胞的比例最高可達 51%[18]。盡管目前的研究報道有較大的差異性，但有一點是統一的，即凋亡細胞比例在 OA 中確實是升高的，更進一步表明軟骨細胞的凋亡與 OA 有關[19]。凋亡相關癌基因調控軟骨細胞的凋亡，尤其是 Bcl-2 基因家族（包括 Bcl-2、Bcl-w、Bax、Bak 等）是調控細胞凋亡的重要基因[20]，在凋亡相關基因中，Bcl-2 及 Bax 最具代表性[21]。
Notch 信號通路及軟骨細胞凋亡都在 OA 的發生發展中起著關鍵作用，但兩者間是否存在聯系需要進一步實驗證明。在腫瘤領域，Notch 信號通路研究較多，且對 Notch 信號通路的具體作用機制進行了初步研究，證實 Notch 信號在腫瘤細胞中的作用可能與腫瘤細胞凋亡有關，特別是與凋亡相關基因中的 Bcl-2 及 Bax 有重要聯系[22]。因此我們推測在 OA 中，Notch 信號通路的作用機制可能與軟骨細胞凋亡有關。本實驗采用 Jagged 1 蛋白和 DAPT 蛋白對 Notch 信號通路進行雙向調控。在大鼠膝 OA 激活組，關節腔注射 Notch 信號激活劑 Jagged1 蛋白后第 8 周，大鼠膝 OA 加重且 Notch1 表達增加，凋亡基因 Bax 表達增多，抗凋亡基因 Bcl-2 表達減少；而在大鼠膝 OA 抑制組，關節腔注射 Notch 信號抑制劑 DAPT 后第 8 周，大鼠膝 OA 減輕，Notch1 表達降低，凋亡基因 Bax 表達減少，抗凋亡基因 Bcl-2 表達增多。該實驗結果說明 Notch 信號通路通過凋亡途徑可能是 OA 發生發展中的作用機制之一，為進一步研究 Notch 信號通路的具體作用機制提供了新的研究方向。深入研究 Notch 信號在 OA 發病機制中的確切作用將有助于 OA 的靶向治療，從而為 OA 的治療開辟更加廣闊的前景。
本實驗研究的不足之處是在 3 個實驗組注射不同的試劑過程中，未進行不同濃度組的比較；且未設置正常組；獲取標本的時間統一為關節腔注射后 8 周，未進行不同時間段的對比；標本只進行了簡單的光鏡觀察及免疫組化檢測，未進一步行基因方面的檢測。因此，這些不足之處還需要后期進行進一步的實驗研究。
原發性骨關節炎（osteoarthritis，OA）是骨科最常見的一種退行性關節疾病，其病因和發病機制目前尚未完全明確，尚存較大爭議，但是信號通路轉導異常及軟骨細胞生理功能改變引起相應軟骨損傷，進而導致 OA 的發生、發展，這一觀點為大多數學者所認同。有研究報道，Notch 信號通路與 OA 的發生發展有關，但 Notch 信號在 OA 中的具體作用機制還不完全清楚[1]。目前，公認的 OA 病理學改變是關節軟骨出現損傷，其中軟骨細胞的凋亡在 OA 的發病機制中起著重要作用[2]。關節軟骨細胞凋亡的作用機制仍不十分清楚，研究者推測最多的就是軟骨細胞的凋亡相關基因參與調控其凋亡[3]，其中以 B 細胞淋巴瘤/白血病-2（B-cell lymphoma/lewkmia-2，Bcl-2）和 Bax 基因尤為突出。本實驗檢測 Notch 信號通路在激活與失活狀態下，鼠膝骨關節軟骨細胞中 Bax、Bcl-2 基因的表達情況，初步探討 Notch 信號通路與軟骨細胞凋亡在 OA 發生發展中的作用機制，為進一步明確 OA 的發病機制及 OA 的防治提供理論基礎。現報告如下。
1 材料與方法
1.1 實驗動物及主要試劑
34 只 8 周齡健康無特定病原體級 Sprague Dawley （SD） 大鼠［成都達碩實驗動物有限公司，生產許可證號 SCXK（川）2015-030，使用許可證號 SCXK（川）2013-17］，Nocth 信號通路特異性激活劑 Jagged-1 蛋白（美國 R&D Systems 公司），γ 分泌酶抑制劑 DAPT（GSI-IX）（德國 Sigma 公司），抗鼠 Notch1 多克隆抗體（德國 Sigma 公司），抗鼠 Bax 多克隆抗體（武漢博士德公司），抗鼠 Bcl-2 多克隆抗體（武漢博士德公司），羊抗鼠免疫球蛋白（immunoglobulin，Ig）G 抗體（德國 Dako 公司）。
1.2 實驗方法
1.2.1 動物模型的建立
32 只 SD 大鼠使用戊巴比妥鈉腹腔注射麻醉，麻醉成功后，使用 Hulth 方法[4]將大鼠右膝關節屈曲至 90°，切口選取右膝關節髕骨內側，依次劃開皮膚、皮下組織，向側方牽開髕韌帶，盡量顯露膝關節腔，然后依次切斷前交叉韌帶、內側副韌帶，完整切除內側半月板，術中注意保護關節軟骨面不受損傷，術后不固定，分籠飼養在西南醫科大學實驗動物中心，允許大鼠自由活動。剩余 2 只正常飼養。
1.2.2 動物模型分組
造模術后 4 周，造模大鼠隨機選擇 2 只以及正常飼養的 2 只大鼠全部處死，觀察膝關節軟骨大體形態及病理檢查，證實造模成功后，余下 30 只造模大鼠隨機分成激活組、抑制組、空白對照組，每組 10 只。
1.2.3 藥物干預及觀察
于術后第 4 周開始，參照 Ahmad 等[5]的方法于每周星期二、五在不同組大鼠膝關節腔內分別注射不同試劑，激活組注射 Jagged 1（25 ng/kg），抑制組注射 DAPT（100 ng/kg），空白對照組注射同體積磷酸鹽緩沖液。連續注射 8 周。
1.2.4 實驗標本采集
大鼠膝關節腔注射 8 周后處死各組大鼠，取大鼠右膝股骨髁遠端軟骨組織，以銳利手術刀片切取不同組大鼠股骨遠端內、外髁負重面的關節軟骨標本組織，并進行組織學蘇木精-伊紅（hematoxylin and eosin，HE）染色及免疫組織化學（組化）檢查。
1.2.5 HE 染色
將大鼠軟骨組織 HE 染色切片置放于光學顯微鏡（光鏡）下，仔細觀察，比較不同組別變化，并參照 Mankin 評分標準[6]評分。
1.2.6 免疫組化
檢測 Notch1、Bcl-2、Bax 蛋白在激活組、抑制組、空白對照組關節軟骨中的表達，Notch1 可見于細胞核或細胞質，Bax 以細胞核表達為主，Bcl-2 以細胞質表達為主，而 Notch1、Bax、Bcl-2 免疫陽性細胞均呈棕黃色。在染色均勻的區域隨機選擇 5 個以上的高倍視野且細胞計數不能少于 500 個。根據著色細胞百分率進行分析評分，取其平均值，求出陽性細胞占單位面積總細胞數的百分率。陽性率=陽性細胞數/單位面積細胞總數×100%。
1.3 統計學方法
統計分析采用 SPSS 17.0 軟件。計量資料采用均數±標準差表示，計數資料采用只數和百分比表示。實驗結果采用單因素方差分析、LSD-t 檢驗對不同組別間 Notch1、Bax、Bcl-2 的表達情況進行統計分析。檢驗水準 α=0.05。
2 結果
2.1 標本大體觀察
正常飼養大鼠軟骨關節面平整，透亮度較好，未見軟骨面出現裂紋及潰瘍面。造模 4 周時大鼠膝關節軟骨表面色澤灰白暗淡，軟骨面較粗糙，無透亮度，個別關節軟骨出現裂紋及小潰瘍，未見明顯骨贅生成。關節腔注射 8 周后，抑制組關節軟骨表面較光滑，關節無腫脹，關節軟骨較完整，無潰瘍及裂紋形成，無骨贅形成；空白對照組關節軟骨面欠光滑，關節軟骨破壞較輕，有少量骨贅形成，部分軟骨有裂紋，甚至有細小潰瘍出現；激活組關節腫脹，脛骨平臺及股骨髁軟骨面不平整，失去光澤，關節軟骨破壞較重，有潰瘍及裂紋，部分區域關節軟骨剝脫，露出軟骨下骨，邊緣有骨贅形成。見圖 1。
圖1
鼠膝關節軟骨大體標本形態的比較
a. 正常飼養；b. 造模后 4 周；c. 關節腔注射 8 周后空白對照組；d. 關節腔注射 8 周后抑制組；e. 關節腔注射 8 周后激活組
2.2 光鏡下觀察及 Mankin 評分
各組光鏡下 HE 染色圖片見圖 2。正常飼養大鼠的關節軟骨由 4 個部分組成，由淺入深依次為分別為淺表層、移形成、輻射層以及鈣化層，正常的關節軟骨表面較光滑，4 個部分層次界限很明顯，軟骨細胞排列比較均勻整齊，潮線完整無損。造模 4 周時，大鼠膝關節軟骨表面局部出現較小的裂隙及比較表淺的小潰瘍，軟骨關節面較粗糙，纖維化在軟骨基質中發生不明顯，散在增生及巢狀增生出現在大多數軟骨細胞中，較多的軟骨細胞出現簇聚現象，少量標本組織出現軟骨細胞數目減少，部分軟骨標本組織出現潮線中斷或較模糊現象。關節腔注射 8 周后，抑制組關節軟骨結構破壞較輕，能清晰辨認軟骨的 4 層結構，關節軟骨表面較光滑，未出現缺損區，軟骨細胞排列整齊，層次清晰，潮線完整；空白對照組尚可辨認關節軟骨的 4 層結構，關節軟骨面較粗糙，失去原有的平整性，在部分軟骨表層可見細胞缺失，深層無明顯改變，潮線出現模糊不清晰，關節軟骨細胞出現彌漫性增生現象；激活組關節軟骨細胞數目大量減少，軟骨細胞排列不整齊，細胞層次比較紊亂，表層有較大的缺損區出現，潮線部分或完全消失，部分區域軟骨細胞有局灶增生。各組 Mankin 評分見表 1。
圖2
鼠膝關節軟骨光學顯微鏡下的結構比較（HE ×100）
a. 正常飼養；b. 造模后 4 周；c. 關節腔注射 8 周后空白對照組；d. 關節腔注射 8 周后抑制組；e. 關節腔注射 8 周后激活組
2.3 鼠膝關節腔注射 8 周后，軟骨細胞中 Notch1、Bax、Bcl-2 蛋白的免疫組化結果及陽性表達率
關節腔注射 8 周后，抑制組軟骨細胞中 Notch1 和 Bax 表達較空白對照組減少，陽性表達率降低（P<0.05）；激活組軟骨細胞中 Notch1 和 Bax 表達較空白對照組增加，陽性表達率升高（P<0.05）。抑制組軟骨細胞中 Bcl-2 表達較空白對照組增加，陽性表達率升高（P<0.05）；激活組軟骨細胞中 Bcl-2 表達較空白對照組減少，陽性表達率降低（P<0.05）。見圖 3、表 1。
圖3
抑制與激活 Notch 信號通路 8 周后各組關節軟骨細胞中 Notch1、Bax、Bcl-2 蛋白的免疫組化結果（免疫組化染色 ×100）
表1
各組 Mankin 評分及 Notch1、Bax、Bcl-2 陽性表達率（n=10，
）
3 討論
OA 是骨科臨床最為常見的慢性退行性關節疾病，其中最常見的受累關節為髖、膝關節，OA 發病率隨年齡增長而增加，中老年人群發病率較高[7]。OA 是多種因素作用的結果，如多種信號通路、基因、細胞因子、軟骨營養、代謝異常、應力失衡、酶對軟骨基質的異常降解等[8-9]。因此，OA 的發病機制一直是一個研究熱點。Notch 信號通路在多種動物及人軟骨發生、發育過程中表達并起著十分重要的作用[10]。Notch 信號通路參與軟骨的發生、發育，且與軟骨細胞的增殖、分化密切相關[11-12]。與正常軟骨相比，OA 關節軟骨內 Notch 信號被激活，大量表達 Notch 1、Jagged 1、HES5，Notch 信號又參與調節 OA 相關基因的表達[13]。有研究發現，Notch 信號通路與 OA 的發生發展有關，且在不同退變程度的關節軟骨細胞中，Notch 信號表達不同，但 Notch 信號通路在 OA 中的具體作用機制目前尚不清楚，相關研究報道也較少[14-15]。
目前比較公認的是細胞凋亡參與了 OA 的發生及發展。軟骨細胞是成熟的軟骨組織中唯一的細胞類型，其主要作用是維持軟骨內環境的穩定，目前較多研究證實，軟骨細胞凋亡參與了 OA 的發生過程[16]。Blanco 等[17]研究表明，在 OA 軟骨細胞中凋亡細胞占 11%～22%，而在正常人群的關節軟骨中軟骨細胞凋亡僅占 2%～4%；還有研究報道，在 OA 中凋亡細胞的比例最高可達 51%[18]。盡管目前的研究報道有較大的差異性，但有一點是統一的，即凋亡細胞比例在 OA 中確實是升高的，更進一步表明軟骨細胞的凋亡與 OA 有關[19]。凋亡相關癌基因調控軟骨細胞的凋亡，尤其是 Bcl-2 基因家族（包括 Bcl-2、Bcl-w、Bax、Bak 等）是調控細胞凋亡的重要基因[20]，在凋亡相關基因中，Bcl-2 及 Bax 最具代表性[21]。
Notch 信號通路及軟骨細胞凋亡都在 OA 的發生發展中起著關鍵作用，但兩者間是否存在聯系需要進一步實驗證明。在腫瘤領域，Notch 信號通路研究較多，且對 Notch 信號通路的具體作用機制進行了初步研究，證實 Notch 信號在腫瘤細胞中的作用可能與腫瘤細胞凋亡有關，特別是與凋亡相關基因中的 Bcl-2 及 Bax 有重要聯系[22]。因此我們推測在 OA 中，Notch 信號通路的作用機制可能與軟骨細胞凋亡有關。本實驗采用 Jagged 1 蛋白和 DAPT 蛋白對 Notch 信號通路進行雙向調控。在大鼠膝 OA 激活組，關節腔注射 Notch 信號激活劑 Jagged1 蛋白后第 8 周，大鼠膝 OA 加重且 Notch1 表達增加，凋亡基因 Bax 表達增多，抗凋亡基因 Bcl-2 表達減少；而在大鼠膝 OA 抑制組，關節腔注射 Notch 信號抑制劑 DAPT 后第 8 周，大鼠膝 OA 減輕，Notch1 表達降低，凋亡基因 Bax 表達減少，抗凋亡基因 Bcl-2 表達增多。該實驗結果說明 Notch 信號通路通過凋亡途徑可能是 OA 發生發展中的作用機制之一，為進一步研究 Notch 信號通路的具體作用機制提供了新的研究方向。深入研究 Notch 信號在 OA 發病機制中的確切作用將有助于 OA 的靶向治療，從而為 OA 的治療開辟更加廣闊的前景。
本實驗研究的不足之處是在 3 個實驗組注射不同的試劑過程中，未進行不同濃度組的比較；且未設置正常組；獲取標本的時間統一為關節腔注射后 8 周，未進行不同時間段的對比；標本只進行了簡單的光鏡觀察及免疫組化檢測，未進一步行基因方面的檢測。因此，這些不足之處還需要后期進行進一步的實驗研究。
