然而，目前關于 SF 的機械關節過載和隨之而來的壓縮變形是否以及如何通過機械轉導信號直接影響其表達譜的信息有限，這可能構成骨關節炎的重要附加病理機制。因此，德國雷根斯堡大學醫院正畸科、創傷骨科學系進行了相關研究，目的是研究靜態壓縮力應用對非 OA 患者（N-SF）和 OA 患者（OA-SF）的 SF 的影響，并比較兩組之間的影響。

應用無菌玻璃盤以2 g/cm2的壓力水平壓縮處理或不處理（對照）來模擬機械負荷。來自非 OA 患者 (N-SF) 或來自 OA 患者的滑膜成纖維細胞在正常細胞培養條件下用靜態壓縮力處理 48 小時。

機械負荷對促炎細胞因子表達的影響

首先，實驗專注于參與促炎過程的基因和蛋白質的表達。在 N-SF 中，施加壓力后腫瘤壞死因子α（TNFα）的基因和蛋白表達顯著上調，而在 OA-SF 中，TNFα 的基因表達沒有顯著改變。然而，在壓縮力處理后仍可檢測到 OA-SF 中增強的 TNFα 蛋白分泌，盡管該蛋白分泌顯著低于 N-SF。

接下來實驗研究了參與細胞外基質形成和重塑的基因。在機械加載， N-SF 中膠原I（COL1）基因表達顯著增強，但在 OA-SF 中則不然。令人驚訝的是，發現在施加壓力后，N-SF 上清液中的 COL1 分泌減少。與 N-SF 相比，在對照條件下，OA-SF 上清液中 COL1 的含量已經較低。在 N-SF 和 OA-SF 中，壓力處理后纖連蛋白（FN1）的基因表達顯著上調。與 COL1 一樣，機械加載后在 N-SF 和 OA-SF 中 FN1 蛋白分泌減少。然而，與 N-SF 相比，在對照和壓力條件下 OA-SF 分泌到上清液中的 FN1 明顯增多。

機械負荷對糖胺聚糖（GAG）合成和硫酸化的影響

除了膠原蛋白，GAGs 在細胞外基質的組成中也發揮著重要作用。實驗發現在機械加載后，N-SF 中透明質酸合酶1（HAS1）的基因表達增強，在 OA-SF 中沒有。這伴隨著施加壓縮力后 N-SF 中硫酸軟骨素（CS）含量的增加。OA-SF 與增強的 CS 含量未能對機械負荷做出反應。在機械加載后，通過 HPLC 檢測到 N-SF 中電荷密度增加。在 OA-SF 中發現，在控制條件下電荷密度顯著增加。

總之，在該研究中，SF 對機械負荷作出反應，促炎細胞因子的表達和分泌增強，ECM 成分發生變化。這些變化可能與 OA 的發病機制和進展有關。源自 OA 患者的 SF 似乎對機械負荷的反應較弱，表明 SF 在 OA 發病中的作用比在 OA 維持中更重要，這可能主要由免疫系統細胞介導。此外，應該指出的是，OA 的發病機制和進展是復雜的多細胞過程，因此，在未來的實驗中，需要對其他 OA 相關細胞類型（如免疫細胞）證實源自 SF 的結果。而且，不同的機械負荷方案可能會闡明 SF 在 OA 期間分解代謝和合成代謝事件中的作用。

圖片來源于參考文獻