骨关节炎终于有“对症药”?丹参酮 ⅡA 磺酸钠狙击炎症+铁死亡,软骨保护有新机制
时间:2025-09-10 12:12:54 热度:37.1℃ 作者:网络
骨关节炎(OA)是以关节软骨退变、软骨下骨重塑及炎症反应为特征的疾病,全球超过5亿人受其影响,主要表现为关节软骨的进行性退化和功能障碍。虽然目前临床上多采用镇痛和改善关节功能的对症治疗,但缺乏针对病理机制的有效药物。近年来,天然产物及其衍生物在抗炎和抗氧化领域表现出良好潜力。丹参酮IIA是一种从丹参中提取的活性成分,其水溶性衍生物丹参酮ⅡA磺酸钠(STS)具有更好的生物利用度和安全性,已在多种疾病模型中展现出抗炎和抗氧化作用,但其在OA中的具体作用机制尚未明确。
本文首次系统探讨了STS在OA中的治疗潜力及其分子机制。研究发现STS能够通过激活去乙酰化酶SIRT1,促进对NF-κB信号通路关键亚单位p65在K310位点的去乙酰化,进而抑制炎症反应和铁死亡过程,有效减轻软骨细胞的损伤和死亡,为OA患者提供了新的治疗策略。
本研究采用体外和体内相结合的方法探讨STS的作用机理。体外实验中,第一代小鼠软骨细胞通过白细胞介素-1β(IL-1β)刺激建立OA模型,利用MTT法确定STS的最适浓度为100 μM。通过实时定量PCR评估基因表达变化,利用蛋白质免疫印迹和免疫共沉淀技术研究NF-κB p65的去乙酰化及其调控蛋白SIRT1的作用。进一步采用电子显微镜观察细胞铁死亡形态变化,免疫组化及ELISA检测炎症因子表达。体内实验中,采用医学上经典的内侧半月板不稳定(DMM)手术建立小鼠OA模型,评估STS的治疗效果。同时,利用tamoxifen诱导的软骨特异性Sirt1基因敲除小鼠,验证SIRT1在STS治疗OA中的关键作用。
结果分析
1.STS抑制软骨细胞基因降解与凋亡
IL-1β刺激后,软骨细胞中关节软骨降解相关基因COL10A1、MMP13及凋亡相关基因Caspase3表达显著上调。STS处理显著降低这些基因的表达,提示其具有保护软骨细胞、减轻基质降解及减少细胞凋亡的作用。
2.STS促进SIRT1表达并介导NF-κB p65去乙酰化
STS显著提高软骨细胞中SIRT1蛋白水平。免疫共沉淀实验显示,STS促进SIRT1与NF-κB p65亚单位结合,增强p65在K310位点的去乙酰化修饰,降低NF-κB的转录活性,抑制下游炎症基因表达。
3. STS抑制NF-κB驱动的炎症反应及铁死亡
通过RT-qPCR和ELISA检测,STS显著减少多种炎症介质(如TNF-α、IL-6)的表达。同时电子显微镜观察表明,STS减少了软骨细胞典型铁死亡形态改变,提示其抗铁死亡作用,有助于细胞存活和软骨保护。
4. 体内DMM模型验证STS治疗效果
DMM诱导的OA小鼠表现出软骨退变、基质降解及软骨细胞凋亡。STS治疗组软骨组织Safranin O-fast green染色显示软骨损伤明显减轻,HE染色支持软骨结构保存良好。同时,STS组SIRT1表达上调,NF-κB p65去乙酰化水平升高,炎症及铁死亡指标显著下降。
5. Sirt1cKO小鼠确认SIRT1依赖性机制
在软骨特异性敲除Sirt1的小鼠中,STS无法显著抑制OA进展,表明SIRT1是STS发挥抗OA作用的关键靶点。
STS 可抑制 IL-1β 诱导的原代软骨细胞基质降解与凋亡
结论与展望
本研究揭示STS通过激活SIRT1,促进NF-κB p65的去乙酰化,抑制炎症和铁死亡,保护软骨细胞,缓解OA病理进程。STS作为一种安全性良好的天然衍生药物,具有潜在的临床应用价值。未来研究可进一步探索STS在不同OA阶段的治疗效果及联合用药策略,为OA患者提供更有效的治疗方案。
原始出处
Xu, M., Sun, X., Ma, X. et al. Sodium tanshinone IIA sulfonate alleviates osteoarthritis through targeting SIRT1. Chin Med 20, 142 (2025). https://doi.org/10.1186/s13020-025-01166-2
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