研究揭示髕骨下脂肪墊致病新機制
近日,南方醫科大學珠江醫院教授丁長海團隊研究發現了晚期膝骨關節炎患者髕骨下脂肪墊可分泌細胞外囊泡并調控關節軟骨代謝和衰老的作用,并在線發表了相關成果。
骨關節炎是我國最為常見的慢性骨骼肌肉系統疾病,以膝骨關節炎較為多見,其病理特征包括關節軟骨降解、滑膜炎癥、骨贅形成、軟骨下骨重塑以及其他關節結構的改變。髕骨下脂肪墊是膝關節周圍重要的脂肪組織,其在膝關節結構的穩定、炎癥的調控以及軟骨穩態中具有重要的作用。
丁長海團隊前期研究發現晚期膝骨關節炎患者的髕骨下脂肪墊能促進關節軟骨退變,然而這其中的具體作用機理尚未明確。小細胞外囊泡是一種直徑為30-200 nm的細胞外囊泡,由多囊泡胞內體通過反向出芽形成多泡體,當多囊泡體與細胞膜融合時釋放到細胞外空間。研究表明,多數細胞類型都可以分泌小細胞外囊泡,其內含有的多種成分(如蛋白質、脂質以及非編碼RNA等)在細胞間通訊中充當關鍵信息分子。然而,髕骨下脂肪墊分泌的組織小細胞外囊泡是否參與膝骨關節炎疾病進展?目前這個問題尚不清楚。
該研究發現晚期膝骨關節炎患者的髕骨下脂肪墊可以分泌組織小細胞外囊泡并進入關節軟骨細胞中發揮生物學作用。研究人員通過體內外實驗證實細胞外囊泡抑制劑GW4869可顯著抑制內源性髕骨下脂肪墊-小細胞外囊泡的釋放并減輕髕骨下脂肪墊誘導的關節軟骨破壞;進一步分離純化髕骨下脂肪墊-小細胞外囊泡,并通過體內外實驗證實髕骨下脂肪墊-小細胞外囊泡促進軟骨細胞外基質分解代謝并誘導細胞衰老的作用。
在機制研究方面,研究人員發現髕骨下脂肪墊-小細胞外囊泡中富集let-7b-5p和let-7c-5p,后者通過細胞外囊泡被遞送到關節軟骨細胞中直接靶向抑制層粘連蛋白B受體(LBR)介導軟骨細胞代謝紊亂和細胞衰老。