编辑推荐：
本研究聚焦于骨关节炎（OA）滑膜纤维化问题，通过构建动物模型和细胞模型，探讨低强度脉冲超声（LIPUS）对滑膜纤维化的调控作用及其潜在机制，发现LIPUS可显著缓解滑膜纤维化，抑制PI3K/AKT信号通路，为OA治疗提供新思路。
骨关节炎（Osteoarthritis, OA）是一种常见的慢性关节疾病，其特征包括软骨退化、滑膜炎、骨质增生等，其中滑膜纤维化是导致关节功能障碍的重要病理变化之一。滑膜纤维化不仅会加剧关节疼痛和僵硬，还会进一步影响关节的正常运动，降低患者的生活质量。目前，针对滑膜纤维化的治疗手段相对有限，传统的药物治疗和手术干预虽能在一定程度上缓解症状，但无法从根本上解决滑膜纤维化的问题，且存在一定的副作用和风险。因此，探索新的、有效的治疗方法显得尤为重要。
在此背景下，南方医科大学的研究人员开展了一项创新性研究，旨在探讨低强度脉冲超声（Low-intensity pulsed ultrasound, LIPUS）对骨关节炎滑膜纤维化的潜在治疗作用及其机制。该研究通过构建大鼠骨关节炎模型和体外细胞模型，系统地评估了LIPUS对滑膜纤维化的调控作用，并深入探究了其背后的分子机制。研究结果表明，LIPUS能够显著缓解滑膜纤维化，其作用机制可能与抑制PI3K/AKT信号通路有关。这一发现不仅为骨关节炎的治疗提供了新的策略，也为未来相关研究提供了重要的理论依据。该研究成果发表在国际知名期刊《Scientific Reports》上。
在研究方法上，研究人员首先利用前交叉韧带切断（ACLT）联合内侧半月板部分切除（MMx）手术构建了大鼠骨关节炎模型，并通过低强度脉冲超声（LIPUS）对模型大鼠进行干预。同时，研究人员还利用转化生长因子β（TGF-β）诱导的成纤维样滑膜细胞（FLS）模型，模拟滑膜纤维化的体外环境。通过这些模型，研究人员系统地评估了LIPUS对滑膜纤维化的调控作用，并利用免疫组化、免疫荧光、蛋白质组学、实时定量PCR（RT-qPCR）、Western blot等技术手段，深入探究了LIPUS的作用机制。
研究结果显示，在动物模型中，LIPUS处理的大鼠膝关节软骨损伤明显减轻，滑膜组织的纤维化程度降低，表现为胶原沉积减少、纤维化相关蛋白α-平滑肌肌动蛋白（α-SMA）和Ⅲ型胶原α1（Col3a1）表达下调。此外，LIPUS还显著抑制了血清中炎症因子（如IL-1β、IL-6、IL-8和TNF-α）的表达，缓解了滑膜炎症状。在细胞模型中，TGF-β能够诱导FLS细胞的增殖、炎症反应和纤维化表型，而LIPUS则显著抑制了这些变化。进一步的机制研究表明，LIPUS通过抑制PI3K/AKT信号通路的激活，进而抑制了FLS细胞的纤维化表型。当使用PI3K激动剂740 Y-P时，TGF-β诱导的FLS细胞纤维化加剧，而PI3K抑制剂LY294002则表现出相反的效果。这表明PI3K/AKT信号通路在滑膜纤维化中发挥着重要作用，而LIPUS正是通过调节这一通路来发挥其抗纤维化作用的。
在讨论部分，研究人员指出，滑膜纤维化是骨关节炎进展中的关键病理变化之一，其特征是细胞外基质成分的过度产生和α-SMA的表达增加。目前的临床治疗主要集中在软骨退化、滑膜炎和关节积液的管理上，但对于滑膜纤维化的治疗和病因研究相对较少。LIPUS作为一种非侵入性、安全有效的治疗手段，已被广泛用于治疗骨骼和关节疾病。本研究首次揭示了LIPUS通过抑制PI3K/AKT信号通路来缓解滑膜纤维化的机制，为骨关节炎的治疗提供了新的理论基础和潜在的治疗靶点。尽管如此，该研究仍存在一定的局限性，例如需要进一步探索PI3K信号通路在滑膜纤维化中的其他靶点，以及LIPUS对其他与滑膜纤维化相关的信号通路的潜在作用。未来的研究将致力于深入探讨这些方面，以期为骨关节炎的治疗提供更全面、更有效的解决方案。
