ROLE OF VASCULAR ENDOTHELIAL GROWTH FACTOR (VEGF) IN PATHOGENESIS OF KNEE OSTEOARTHRITIS

บทบาทของวาสคูลาร์เอนโดทีเลียวโกรทแฟคเตอร์ต่อการเกิดโรคข้อเข่าเสื่อม

Name: Natthaphon Saetan

LCSH: Vascular endothelial growth factors

LCSH: Osteoarthritis

Abstract: Recent evidences suggest that angiogenesis and inflammation contribute to the development and progression of knee osteoarthritis (OA). Vascular endothelial growth factor (VEGF) is a potential angiogenic factor associated with the pathogenesis of OA. The etiology of OA is poorly understood and many risk factors can influence OA. The purposes of this study was to investigate VEGF mRNA and protein levels in plasma, synovial fluid (SF), and synovial tissue from knee OA patients and in vitro under osteoarthritic-like conditions (hypoxia with or without interleukin-1ß(IL-1ß) treatment) using fibroblast like synoviocytes (FLS) isolated from knee OA patients. Additionally, this study was designed to determine the associations between single nucleotide polymorphisms (SNPs) of the VEGF gene (-2578C/A, -1154G/A, -634G/C, and +936C/T) and the susceptibility of knee OA, as well as to examine the expressions of miR-210 and miR-223 in knee OA patients. The expressions of VEGF mRNA, miR-210, miR-223 were evaluated by real time reverse transcriptase-polymerase chain reaction. The protein levels of VEGF were determined using enzyme-linked immunosorbent assay and immunohistochemistry. The SNPs of VEGF gene were analyzed by polymerase chain reaction-restriction fragment length polymorphism (PCR-RFLP). The VEGF protein was expressed in SF and synovial tissue from OA patients. There was a strong positive correlation between SF VEGF and the disease severity and a weak positive correlation in OA plasma VEGF levels and the disease severity. The expression of VEGF mRNA in OA synovial tissue was not significantly different when compared with non-inflamed anterior cruciate ligament controls. Moreover, the expression of miR-210 and miR-223 in OA synovial tissue were higher than those in controls. However, the expression of VEGF in FLS under hypoxia with IL-1ß treatment was remarkably elevated compared to normoxia. The levels of miR-210 were expressed in the same pattern with VEGF mRNA, whereas no significant difference was observed in the expression of miR-223. No associations between genotype distribution and allelic frequency of VEGF SNPs were found in OA compared with those in controls. The stratify analysis according to the severity of knee OA showed that AA genotype of -2578C/A in early stage was significantly different compared with that in advanced stage. Moreover, plasma VEGF levels were increased in the OA patients carrying the -634CC genotype. These findings indicated that VEGF expression was increased in OA samples and had a positive correlation with the severity of knee OA. The CC genotype of -634G/C was also associated with the VEGF production. The -2578AA was associated with a low risk of OA, therefore the AA genotype may play a protective role against progressive OA. FLS treated with osteoarthritic-like conditions showed elevated VEGF and miR-210 levels. VEGF may be useful for monitoring the OA severity and could play a substantial role in the development and progression of knee OA

Abstract: โรคข้อเข่าเสื่อมเป็นโรคข้อเสื่อมอักเสบแบบเรื้อรังที่พบได้บ่อยในผู้สูงอายุ สาเหตุของการเกิดโรคข้อเข่าเสื่อมยังไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด การศึกษาที่ผ่านมาพบว่าสารวาสคูลาร์เอนโดทีเลียลโกรทแฟคเตอร์ เป็นส่วนหนึ่งในกระบวนการสร้างหลอดเลือดใหม่ และกระบวนการอักเสบซึ่งเกี่ยวข้องกับการดำเนินโรคข้อเข่าเสื่อม วัตถุประสงค์ของการศึกษาวิจัยครั้งนี้ เพื่อศึกษาการแสดงออกของวาสคูลาร์เอนโดทีเลียลโกรทแฟคเตอร์ในระดับ mRNA และระดับโปรตีนในพลาสมา น้ำไขข้อ เยื่อบุข้อเข่า รวมทั้งเซลล์ที่แยกได้จากเยื่อบุข้อเข่าซึ่งเลี้ยงในสภาวะที่มีการจำลองพยาธิสภาพของโรคข้อเข่าเสื่อม ภายใต้สภาวะออกซิเจนต่ำ (hypoxia) ที่ได้รับหรือไม่ได้รับ interleukin-1ß (IL–1ß) รวมถึงศึกษาการแสดงออกของ miR-210 และ miR-223 ซึ่งเป็นไมโครอาร์เอ็นเอที่เกี่ยวข้องกับโรคข้อเข่าเสื่อม นอกจากนี้ได้ทำการศึกษาความหลากหลายทางพันธุกรรมของยีนวาสคูลาร์เอนโดทีเลียลโกรทแฟคเตอร์ ที่ตำแหน่ง -2578C/A, -1154G/A, -634G/C และ +936C/T พบว่า มีระดับของวาสคูลาร์เอนโดทีเลียลโกรทแฟคเตอร์ในน้ำไขข้อของผู้ป่วยโรคข้อเข่าเสื่อมสูงขึ้นอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ ถึงแม้ไม่พบความแตกต่างของวาสคูลาร์เอนโดทีเลียลโกรทแฟคเตอร์ในพลาสมา แต่พบว่ามีความสัมพันธ์เชิงบวกของระดับวาสคูลาร์เอนโดทีเรียลโกรทแฟคเตอร์ทั้งในน้ำไขข้อและในพลาสมากับระดับความรุนแรงของโรคข้อเข่าเสื่อม อย่างไรก็ตามเมื่อทำการตรวจวัดการแสดงออกของวาสคูลาร์เอนโดทีเลียลโกรทแฟคเตอร์ในระดับของสารพันธุกรรมในเยื่อบุข้อเข่าไม่พบความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติเมื่อเปรียบเทียบกับกลุ่มควบคุม ส่วนการแสดงออกของ miR-210 และ miR-223 ในเยื่อบุข้อเข่าของผู้ป่วยโรคข้อเข่าเสื่อมสูงกว่าในกลุ่มควบคุมอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ เมื่อทำการกระตุ้นเซลล์เยื่อบุข้อเข่าให้อยู่ในสภาวะจำลองพยาธิสภาพของโรคพบว่ามีการแสดงออกของวาสคูลาร์เอนโดทีเลียลโกรทแฟคเตอร์รวมถึง miR-210 สูงขึ้นอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติในกลุ่มที่ได้รับการกระตุ้นแต่ไม่พบความแตกต่างของการแสดงออกของ miR-223 ผลจากการศึกษาความหลายหลายทางพันธุกรรมของยีนวาสคูลาร์เอนโดทีเลียลโกรทแฟคเตอร์ไม่พบความแตกต่างของการกระจายตัวของจีโนไทป์และความถี่ของอัลลีลระหว่างกลุ่มผู้ป่วยและกลุ่มคนปกติ อย่างไรก็ตามเมื่อทำการทดสอบแบบกลุ่มย่อยโดยแบ่งกลุ่มผู้ป่วยออกตามระดับความรุนแรงของโรค พบการกระจายตัวของ AA จีโนไทป์ ที่ตำแหน่ง -2578C/A มากกว่าในกลุ่มผู้ป่วยที่มีระดับความรุนแรงของโรคน้อยเมื่อเปรียบเทียบกับกลุ่มที่มีระดับความรุนแรงของโรคมาก แสดงว่า AA จีโนไทป์ มีแนวโน้มที่จะเป็นลักษณะทางพันธุกรรมที่ช่วยชะลอการดำเนินโรคข้อเข่าเสื่อม นอกจากนี้ยังพบว่า CC จีโนไทป์ ของ -634G/G ส่งผลต่อการสร้างวาสคูลาร์เอนโดทีเลียลโกรทแฟคเตอร์ที่สูงขึ้นในพลาสมาของผู้ป่วยเมื่อเปรียบเทียบกับคนปกติ การศึกษานี้สรุปได้ว่า วาสคูลาร์เอนโดทีเลียลโกรทแฟคเตอร์มีบทบาทต่อการเกิดโรคข้อเข่าเสื่อมโดยมีการแสดงออกมากขึ้นในน้ำคัดหลั่งที่ตรวจวัดได้จากผู้ป่วยและยังพบมากขึ้นในผู้ป่วยที่มีระดับความรุนแรงสูงขึ้น โกรทแฟคเตอร์ดังกล่าวอาจนำมาใช้เป็นตัวบ่งชี้การดำเนินไปของโรค รวมทั้งวาสคูลาร์เอนโดทีเลียลโกรทแฟคเตอร์อาจเป็นปัจจัยหนึ่งที่ส่งผลต่อการพัฒนาและการดำเนินไปของโรคข้อเข่าเสื่อม

Chulalongkorn University. Office of Academic Resources

Address: BANGKOK

Email: cuir@car.chula.ac.th

Name: Sittisak Honsawek

Role: advisor

Name: Yong Poovorawan

Role: advisor

Created: 2013

Modified: 2015-11-29

Issued: 2015-11-29

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

URL: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/42563*#

eng

DegreeName: Doctor of Philosophy

Level: Doctoral Degree

Descipline: Biomedical Sciences

Grantor: Chulalongkorn University

©copyrights Chulalongkorn University

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	213026.pdf	4.1 MB	13	2019-08-19 09:23:20

ใช้เวลา

0.043072 วินาที