本文介绍了一项关于10-羟基-2-癸烯酸（10-HDA）在预防和治疗骨关节炎（osteoarthritis, OA）中的潜在作用的研究。该研究由Nana Geng、Mengtian Fan等作者团队完成，并于2024年发表在《Nature Communications》期刊上。研究的主要目标是探索10-HDA如何通过抑制软骨细胞衰老来减缓OA的进展，并揭示其作用机制。

研究背景

骨关节炎（OA）是一种以关节疼痛为主要症状的退行性关节疾病，主要由关节软骨的纤维化和丢失引起。由于OA的复杂性和异质性，临床上缺乏有效的个体化疾病修饰药物。软骨细胞衰老被认为是OA发生和进展的重要因素之一。10-HDA是一种天然存在于蜂王浆中的中链脂肪酸，已被报道具有抗衰老和抗炎作用。本研究旨在探讨10-HDA是否能够通过抑制软骨细胞衰老来预防和治疗OA。

研究流程

研究分为多个步骤，涵盖了体外和体内实验。首先，研究人员从小鼠和人类软骨细胞中提取了原代软骨细胞，并在体外实验中测试了10-HDA对细胞增殖、代谢和凋亡的影响。结果显示，10-HDA能够显著促进软骨细胞的增殖和合成代谢，同时抑制细胞凋亡和分解代谢。此外，10-HDA还能够抑制炎症因子IL-1β诱导的软骨细胞衰老。

在体内实验中，研究人员使用了手术诱导的OA小鼠模型，通过关节内注射或口服给药的方式给予10-HDA。结果显示，10-HDA能够显著减轻OA小鼠的关节损伤和疼痛，并促进软骨的合成代谢，抑制软骨的分解代谢。此外，10-HDA还能够通过抑制软骨细胞衰老来减缓OA的进展。

主要结果

1. 体外实验：10-HDA显著促进了小鼠和人类软骨细胞的增殖和合成代谢，同时抑制了细胞凋亡和分解代谢。10-HDA还能够抑制IL-1β诱导的软骨细胞衰老。
2. 体内实验：在OA小鼠模型中，10-HDA通过关节内注射或口服给药显著减轻了关节损伤和疼痛，并促进了软骨的合成代谢，抑制了软骨的分解代谢。
3. 机制研究：通过药物亲和力响应靶点稳定性（DARTs）实验和细胞热转移实验（CETSA），研究人员确定了10-HDA的作用靶点为天冬氨酰β-羟化酶（aspartyl β-hydroxylase, ASPH）。10-HDA通过结合ASPH的糖基化位点，抑制了软骨细胞的衰老。

结论

本研究揭示了10-HDA通过抑制软骨细胞衰老来预防和治疗OA的潜在机制，并确定了ASPH为其作用靶点。10-HDA通过调控ERK/p53/p21和GSK3β/p16信号通路，抑制了软骨细胞的衰老，从而减缓了OA的进展。这一发现为开发基于10-HDA的OA治疗药物提供了新的思路。

研究亮点

1. 重要发现：10-HDA通过抑制软骨细胞衰老来预防和治疗OA，并确定了ASPH为其作用靶点。
2. 新颖性：本研究首次揭示了10-HDA通过调控ERK/p53/p21和GSK3β/p16信号通路抑制软骨细胞衰老的机制。
3. 应用价值：10-HDA作为一种天然药物，具有潜在的治疗OA的应用前景，特别是在早期OA的预防和治疗中。

其他有价值的内容

研究还探讨了10-HDA的安全性，结果显示口服10-HDA对小鼠没有明显的毒性作用，表明其在未来的临床应用中具有较高的安全性。此外，研究还通过RNA测序分析了ASPH敲除软骨细胞的转录组变化，进一步揭示了10-HDA通过ASPH调控软骨细胞代谢的分子机制。

总的来说，本研究为OA的治疗提供了新的思路，并为10-HDA的临床应用奠定了理论基础。未来的研究可以进一步探讨10-HDA在其他退行性疾病中的应用潜力。