端粒与骨关节炎软骨细胞衰老的研究进展

骨关节炎是以软骨退变为特征的慢性退行性疾病,软骨细胞衰老在其发展中起着重要作用,但调控软骨细胞并决定衰老的具体机制尚未完全阐明。本文通过对端粒、端粒酶的结构和生物学效应,端粒在调节软骨细胞衰老过程中的关键机制,包括以慢性炎症、氧化应激、p53、pRb为标志的端粒缩短机制以及端粒酶活性降低所导致的端粒侵蚀,并对以SIRT6、MMP13、SA-β-Ga为主的软骨细胞衰老标志物的相关分子作用机制进行阐述,以期为骨关节炎的防治提供新的理论支撑。

运动对软骨细胞衰老作用机制研究进展

骨关节炎(osteoarthritis,OA)是最常见的关节病变之一,软骨细胞衰老在OA的发生和发展中起重要作用。以往研究发现运动可以缓解软骨细胞衰老,然而其具体机制尚未完全阐明。目前研究将软骨细胞衰老机制分为复制性衰老和过早衰老两类,本文主要通过总结分析运动对端粒长度、DNA损伤、炎症因子、自噬、机体抗氧化能力以及胰岛素样生长因子1和巨噬细胞的影响,以明确运动在抑制软骨细胞衰老中的作用,为临床上治疗OA提供新靶点。

骨关节炎软骨细胞衰老潜在生物标志物的筛选

[目的]采用生物信息分析学方法,筛选骨关节炎(osteoarthritis,OA)软骨细胞衰老潜在生物标志物,为揭示OA的发生机制及探索新的治疗方法提供理论依据。[方法]从基因表达综合数据库(gene expression omnibus,GEO)获取OA软骨组织数据集,使用RStudio软件筛选出差异表达基因(differentially expressed genes,DEGs),并进行富集分析,再将DEGs与SenMayo衰老基因集取交集获得Hub基因,并进行验证,最后用miRNet在线平台及Cytoscape软件构建竞争性内源性RNA(competing endogenous RNA,ceRNA)网络。[结果]数据集GSE169077和GSE114007经差异分析并取交集后共得到DEGs 272个;对DEGs行基因本体论(Gene Ontology,GO)分析,发现其主要富集在细胞外基质组织、细胞外结构组织等条目中;行京都基因与基因组百科全书(kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG)分析,发现其主要富集在PI3K-Akt信号通路,黏着斑信号通路等;经筛选及验证,得到了2个Hub基因:IGF1和MMP2;构建ceRNA网络并筛选出3组RNA调控途径:KCNQ1OT1/XIST-hsa-mir-16-5p-IGF1,KCNQ1OT1/XIST-hsa-mir-424-5p-MMP2,KCNQ1OT1/XIST-hsa-mir-377-3p-IGF1/MMP2。[结论]IGF1和MMP2可作为OA软骨细胞衰老的Hub基因,KCNQ1OT1/XIST-hsa-mir-16-5p-IGF1,KCNQ1OT1/XIST-hsa-mir-424-5p-MMP2,KCNQ1OT1/XIST-hsa-mir-377-3p-IGF1/MMP2可能是调节OA软骨细胞衰老的潜在RNA调控途径。

衰老细胞在骨关节炎中的作用及干预措施研究进展

骨关节炎(osteoarthritis,OA)是一种以关节内部软骨和骨质破坏为主要特征的关节病,最终导致骨骼之间的接触面磨损和骨骼间隙缩小。其长期发展会导致关节功能丧失,骨骼和关节周围组织的改变,如骨质增生、关节畸形和骨折^([1])。OA是全球高发疾病,其总体发病率在10%~15%之间。该病高龄易感,65岁以上人群的发病率为20%~30%。在发达国家,髋关节和膝关节是骨关节炎的好发部位,而在发展中国家,肩部和手部的关节则更为普遍^([2])。OA的临床治疗主要是对症治疗,大部分患者需要进行人工关节置换缓解疼痛,恢复关节功能^([3])。因此,迫切需要对OA发生发展的相关机制进行研究,以期从源头上解决OA的防治难题。本文以衰老细胞(senescent cells,SNCs)在OA发生中的作用及干预策略的研究进展做一综述。

基于microRNA探讨中医药在骨关节炎软骨细胞衰老中的调控作用

miroRNA通过调控基因表达水平影响信号通路,在软骨细胞发育和软骨内稳态中发挥着关键作用。中医药防治骨关节炎的潜在作用机制可能与调控软骨细胞衰老相关microRNA有关。补益肾气、活血化瘀类中药可通过调控miR-140、miR-146a、miR-155等软骨细胞衰老相关microRNA及其下游相关靶基因的表达,抑制软骨细胞衰老及炎症的发生,防治骨关节炎。针灸对于骨关节炎软骨细胞衰老的治疗作用亦被证实。但目前中医药防治骨关节炎的分子作用机制尚未阐明,microRNA和软骨细胞衰老之间的具体关系尚未明确,推拿、针灸等中医外治疗法的相关研究不足,中医药干预研究方法、研究手段存在局限性。故今后中医药调控microRNA的相关研究可围绕骨关节炎的内外病机展开,从分子生物学的角度探寻中医补益肾气、行气活血的现代科学机制,阐释中医药防治骨关节炎的潜在机制,为临床治疗提供新的思路。

炎性衰老在骨关节炎发生中的作用

骨关节炎作为一种退行性疾病严重影响着患者的生活质量,多种炎性因子参与形成的全身性的炎症状态加速了骨关节炎的进展,最终导致关节疼痛和身体功能的下降。"炎性衰老"这一概念被认为是理解骨关节炎发生的重要方式。软骨细胞衰老退变并通过表达衰老相关分泌表型最终导致骨关节炎的发生。代谢异常疾病——也可以理解为通过炎性衰老状态影响骨关节炎的发生。通过"炎性衰老"这一新角度认识与理解骨关节炎的发生将为骨关节炎的预防和治疗提供新的思路及方法。

氧化应激相关细胞衰老指标与骨关节炎的相关性探讨

目的 通过检测软骨细胞衰老相关指标,探讨软骨细胞衰老与骨关节炎(OA)发病的相关性。方法 选取2018年1月—2020年12月南京鼓楼医院骨科需手术住院的OA患者及非OA患者各6例,分离培养膝关节软骨细胞,分为正常软骨细胞组(对照组)、OA软骨细胞组(OA组),选P2代细胞分别进行β-半乳糖苷酶染色检测,收集细胞行流式细胞仪检测细胞活性氧(ROS)水平、线粒体膜电位,定量PCR(qPCR)检测细胞P21、P53基因mRNA表达,采用Western blotting检测软骨细胞中P21、P53蛋白水平。结果 OA组软骨细胞β-半乳糖苷酶染色阳性率显著增高,OA组ROS水平[(24.72±2.40)%]较对照组[(4.96±0.14)%]明显升高(P<0.01),OA组JC-1染色绿色荧光强度[(21.87±3.03)%]即细胞线粒体膜电位下降明显高于对照组[(3.13±0.25)%,P<0.01];OA组P21、P53基因mRNA表达量(2.72±0.21、2.90±0.23),较对照组表达量(1.00±0.03、1.00±0.06)显著增加(均P<0.05)。OA组周期蛋白P21、P53表达量(0.51±0.02、0.55±0.03)亦较对照组表达量(0.40±0.03、0.45±0.02)显著增加(P<0.01)。结论 OA患者软骨细胞衰老较对照组显著,氧化应激诱导的细胞衰老可能在OA发病中起关键作用,抗氧化应激或可作为OA治疗的有效靶点。