骨关节炎(Osteoarthritis,OA)是兽医临床常见的退行性关节疾病,严重影响动物健康,是老年犬致残的主要原因之一。当前对于OA的治疗主要集中在缓解症状和减轻疼痛,但都存在一定的副作用和局限性。因此,筛选安全、有效和副作用小的治疗犬OA药物非常必要。葛根素是植物葛根的主要成分,具有抗炎、抗氧化和软骨保护等多种生物学功能,被广泛用于治疗多种疾病,但对OA的治疗研究较少。本试验通过大鼠OA模型来探究不同剂量葛根素对OA的治疗效果,并与临床常用药物塞来昔布进行对比,并将大鼠试验筛选出的葛根素最佳治疗剂量应用于犬OA模型,观察葛根素对犬OA的治疗作用。将40只5-6周龄雄性SD大鼠随机分为对照(C)组、模型(M)组、塞来昔布(Cele)组、葛根素低剂量(L)组和葛根素高剂量(H)组,每组各8只。M组、Cele组、L组和H组通过前十字韧带切断术(Anterior cruciate ligament transection,ACLT)诱导OA模型,C组进行假手术。通过对大鼠关节形态,关节活动范围和步态观察,初步判定术后4 w大鼠OA造模成功。自术后第5 w开始,L组(50 mg/kg)和H组(100 mg/kg)关节腔注射葛根素,50μL/次;C组和M组关节腔给予等量生理盐水;Cele组大鼠按2.86 mg/kg灌服塞来昔布悬液1 m L,每周两次,各组大鼠均同一时间给药,持续处理5 w。处理结束7 d后大鼠颈椎脱位处死,采集血清、尿液、胫骨和股骨样本。ELISA法检测血清中IL-1β、IL-6和TNF-α含量,尿液中CTX-Ⅱ和COMP含量。观察胫骨和股骨的形态,并进行HE染色及Mankin评分;免疫组化法检测软骨中MMP-3、MMP-13、ADAMTS-5和Ⅱ型胶原含量;蛋白质印迹法检测软骨中MMP-3和MMP-13含量变化。在此基础上选取8-10岁健康犬12只,随机分为对照组、模型组和给药(2 w、4 w、6 w)组,每组4只。对照组为假手术组,模型组和给药组通过ACLT法构建OA模型,术后通过犬跛行分级、步态观察和X射线检查,评估犬OA模型成功与否。造模成功后,关节腔注射葛根素30 mg/kg,每周两次,每次2 m L,分别于每周一和周四给药,连续给药5 w。拍摄右膝关节X线片,观察膝关节形态变化,通过跛行分析和X线检查评估OA严重程度。采集各组的血清、尿液和关节液样本,ELISA法检测血清中IL-1β、IL-6和TNF-α含量,尿液和关节液中的CTX-Ⅱ和COMP含量。大鼠试验结果发现与M组比较,H组关节面损伤程度明显减轻,Mankin评分降低,关节组织中MMP-3、MMP-13和ADAMTS-5含量显著下降,Ⅱ型胶原显著增加,血清IL-1β、IL-6、TNF-α和尿液CTX-Ⅱ、COMP含量显著降低。筛选出最佳治疗剂量为100 mg/kg,用于临床犬的治疗。犬OA模型用葛根素治疗后跛行程度减轻。X光结果显示与对照组相比,模型组关节损伤严重,伴有骨赘形成,给药后犬的关节损伤程度相对减轻。犬血清IL-1β、IL-6和TNF-α含量,以及尿液和关节液中CTX-Ⅱ和COMP含量模型组显著升高,给药后从第2 w到第6 w显著下降。试验结果表明:(1)葛根素能够通过降低OA大鼠软骨组织中MMP-3、MMP-13、ADAMTS-5含量,上调Ⅱ型胶原的含量,抑制软骨基质降解,减轻软骨损伤,H组效果优于L组。(2)葛根素能够降低OA大鼠和犬血清中炎症因子IL-1β、IL-6和TNF-α的含量,减少软骨降解标志物CTX-Ⅱ和COMP的含量,缓解犬OA临床症状。