艾灸通过ACSL1介导的自噬降解NLRP3改善骨关节炎异常软骨下骨重塑的机制研究

【字体: 时间:2025年08月12日 来源:Chinese Medicine 5.7

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  本研究针对骨关节炎(OA)异常软骨下骨重塑的治疗难题,通过动物实验首次揭示艾灸通过上调ACSL1激活自噬-溶酶体通路,促进NLRP3炎症小体降解,从而改善OA病理进程。研究发现艾灸能显著缓解关节肿胀疼痛,平衡成骨/破骨细胞活性,为传统疗法治疗OA提供分子机制支持。

  

骨关节炎作为困扰全球1.3亿患者的退行性关节疾病,其核心病理特征——异常软骨下骨重塑长期缺乏有效干预手段。传统观点认为软骨退化是OA主要病因,但近年研究发现,富含血管神经的软骨下骨异常重建会通过生物力学和炎症因子双重作用加速关节退化。尤其NLRP3炎症小体激活导致的IL-1β、IL-18过度释放,会打破成骨细胞(RUNX2/OSX)与破骨细胞(CTSK)的平衡,形成"炎症-骨重塑失衡"的恶性循环。尽管自噬被证实可降解NLRP3,但如何靶向调控这一过程仍是临床难题。

南方医科大学附属南方医院的研究团队在《Chinese Medicine》发表创新研究,首次阐明传统艾灸疗法通过ACSL1-自噬轴改善OA软骨下骨异常重塑的分子机制。研究采用前交叉韧带横断(ACLT)小鼠模型,通过28天艾灸干预,结合Micro-CT、透射电镜(TEM)、蛋白质组学等多维技术,发现艾灸能显著上调脂肪酸氧化限速酶ACSL1表达,进而激活AMPK-mTOR-ULK1通路促进自噬体形成,增强溶酶体(LAMP1)对NLRP3的降解,最终降低IL-1β分泌并恢复骨重建稳态。

关键技术包括:①ACLT手术建立OA模型;②28天艾灸干预(足三里ST36/肾俞BL23穴);③关节直径测量和步态分析评估症状;④Micro-CT定量骨参数(BV/TV、Tb.N等);⑤TEM观察自噬体超微结构;⑥免疫荧光共定位SQSTM1-NLRP3;⑦蛋白质组学筛选差异蛋白;⑧Western blot验证AMPK-mTOR-ULK1通路。

Moxibustion ameliorates gait disturbances in OA mice

研究发现艾灸组小鼠第3周起关节直径显著减小(p<0.01),机械痛阈提高1.8倍,步态足迹显示运动协调性改善。Safranin O染色证实艾灸能减少软骨基质降解酶ADAMTS5/MMP13表达,保护胶原COL2A1。

Moxibustion improves abnormal subchondral bone remodeling

Micro-CT三维重建显示艾灸使骨赘宽度减少37.5%(p<0.001),骨小梁数量(Tb.N)趋于正常。TRAP染色和Western blot证实艾灸使成骨标志物RUNX2降低52%,破骨标志物CTSK降低41%,优于单纯ACLT组(p<0.01)。

ACSL1-mediated autophagy suppresses NLRP3 activation

透射电镜发现艾灸组自噬溶酶体数量增加2.3倍,免疫荧光显示SQSTM1与NLRP3共定位系数提高68%(p<0.001)。蛋白质组学筛选出ACSL1等12个PPAR通路相关差异蛋白,Western blot验证艾灸可使ACSL1表达恢复至 sham组85%,同时p-AMPKα/ULK1磷酸化水平显著升高。

这项研究首次揭示艾灸通过"ACSL1-自噬-NLRP3"轴改善OA软骨下骨异常重塑的分子机制:①热效应与艾叶挥发油协同作用上调ACSL1;②激活AMPK-mTOR-ULK1通路促进自噬流;③增强溶酶体对NLRP3的降解能力;④最终降低IL-1β/IL-18分泌并恢复骨重建平衡。该发现不仅为传统疗法提供现代科学依据,更为开发靶向ACSL1的OA治疗策略开辟新思路。值得注意的是,研究仍存在未解问题:ACSL1如何精确调控自噬流?长期艾灸效果能否持续?这些将成为后续研究重点。

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