近期,,我院康復(fù)醫(yī)學(xué)科倪國(guó)新教授團(tuán)隊(duì)在《Journal of Advanced Research》期刊上發(fā)表題目為:“Antioxidant taurine inhibits chondrocyte ferroptosis through upregulation of OGT/Gpx4 signaling in osteoarthritis induced by anterior cruciate ligament transection”的文章,。該文章探究了?;撬嵬ㄟ^激活OGT/Gpx4 信號(hào)抑制軟骨細(xì)胞鐵死亡,,從而緩解OA小鼠軟骨退變的作用機(jī)制,為運(yùn)動(dòng)損傷繼發(fā)OA的預(yù)防和治療提供了新的方向,。文章的通訊作者是廈門大學(xué)附屬第一醫(yī)院康復(fù)醫(yī)學(xué)科倪國(guó)新教授和廈門大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院林東海教授,;第一作者是倪國(guó)新教授課題組博士生周緒昌,聯(lián)合培養(yǎng)研究生楊雅靜,,鄧輝麗以及林東海教授課題組博士生邱旭,。

研究背景
骨關(guān)節(jié)炎(Osteoarthritis, OA)是一種慢性退行性關(guān)節(jié)疾病。與其他類型的OA不同,,繼發(fā)于運(yùn)動(dòng)損傷的OA有明確的損傷事件,。這種明確的 “起始點(diǎn)”事件為運(yùn)動(dòng)損傷繼發(fā)OA的針對(duì)性預(yù)防和治療提供了可能。深入探究運(yùn)動(dòng)損傷繼發(fā)OA的潛在機(jī)制對(duì)科學(xué)有效地預(yù)防繼發(fā)性OA是至關(guān)重要的,。代謝組學(xué)作為生命科學(xué)研究領(lǐng)域的新興研究手段,,通過高通量檢測(cè)和分析細(xì)胞代謝的小分子底物、中間產(chǎn)物和終產(chǎn)物,,可即時(shí)反映和了解細(xì)胞生理和病理的動(dòng)態(tài)變化,,從而從代謝角度解釋疾病發(fā)生和發(fā)展過程中的內(nèi)在機(jī)制。在本研究中,,我們通過使用前交叉韌帶橫斷術(shù)(ACL transection, ACLT)構(gòu)建運(yùn)動(dòng)損傷繼發(fā)OA的大鼠動(dòng)物模型,。提取ACLT術(shù)后不同周齡(0w,4w,,8w和12w)大鼠的原代軟骨細(xì)胞進(jìn)行代謝組學(xué)分析,。結(jié)果發(fā)現(xiàn)牛磺酸可能是導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)損傷繼發(fā)OA進(jìn)展的關(guān)鍵代謝分子,。隨后,,使用牛磺酸處理炎性軟骨細(xì)胞后進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組學(xué)和代謝組學(xué)發(fā)現(xiàn),,O-GlcNAc轉(zhuǎn)移酶(OGT)依賴的O-GlcNAcylation和Gpx4依賴的鐵死亡可能是介導(dǎo)?;撬釋?duì)軟骨細(xì)胞的炎癥保護(hù)作用的潛在機(jī)制。這一研究假設(shè)通過功能驗(yàn)證得到證實(shí),。隨后,,進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)表明,Gpx4 與 OGT 蛋白可能存在直接結(jié)合位點(diǎn),,這為 Gpx4 蛋白可能存在 O-GlcNAc糖基化修飾提供了證據(jù),。最后,我們通過動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證明了OGT依賴的O-GlcNAcylation和Gpx4依賴的鐵死亡可能是?;撬岜Wo(hù)ACL損傷小鼠軟骨退化的潛在機(jī)制,。綜上所述,本研究闡明了牛磺酸能夠通過激活OGT/Gpx4 信號(hào)抑制軟骨細(xì)胞鐵死亡,,從而緩解OA小鼠軟骨退變,。該研究為運(yùn)動(dòng)損傷繼發(fā)OA的預(yù)防和治療提供了新的方向。

本研究分子機(jī)制示意圖
研究結(jié)果
1.?;撬峥赡苁沁\(yùn)動(dòng)損傷繼發(fā)OA的特征性代謝產(chǎn)物
通過ACLT構(gòu)建大鼠運(yùn)動(dòng)損傷繼發(fā)OA動(dòng)物模型,。術(shù)后0w,4w,,8w,,12w,16w和20w取材使用HE染色和番紅O固綠染色檢測(cè)發(fā)現(xiàn)隨著ACLT術(shù)后周齡的增加,,大鼠軟骨損傷逐漸加重(如圖1a-e所示),。隨后,我們提取ACLT術(shù)后0w,,4w,,8w和12w大鼠原代軟骨細(xì)胞進(jìn)行代謝組學(xué)檢測(cè)(16w和20w大鼠由于周齡較大,細(xì)胞活性較差,,無法擴(kuò)增足夠的細(xì)胞進(jìn)行代謝組學(xué)檢測(cè)),。發(fā)現(xiàn)牛磺酸可能是ACLT術(shù)后軟骨退變過程中的特征性代謝小分子(如圖2a-c所示),。此外,,我們還檢測(cè)了ACLT術(shù)后不同周齡大鼠血液中的牛磺酸含量以及OA患者VS非OA患者血液中的?;撬岷堪l(fā)現(xiàn)均存在差異表達(dá),。因此,我們猜測(cè)?;撬峥赡茉?/span>OA的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮重要作用,。

圖1. 前交叉韌帶撕裂術(shù)后不同時(shí)間點(diǎn)大鼠膝關(guān)節(jié)軟骨改變。(a: 大鼠膝關(guān)節(jié)的大體觀察,;b: 大鼠膝關(guān)節(jié)的番紅O固綠染色,;c: 大鼠膝關(guān)節(jié)的HE染色;d:大鼠膝關(guān)節(jié)的OARSI評(píng)分,;e:大鼠膝關(guān)節(jié)的Mankin評(píng)分,。)
圖2. 前交叉韌帶撕裂術(shù)后不同時(shí)間點(diǎn)大鼠軟骨細(xì)胞的代謝組學(xué)分析,。(a: 軟骨細(xì)胞代謝物的代謝途徑分析,;b:軟骨細(xì)胞代謝物濃度熱圖;c:通過代謝組學(xué)分析ACLT組與Sham組軟骨細(xì)胞?;撬釢舛鹊南鄬?duì)比值,;d:通過代謝組學(xué)分析ACLT組與Sham組之間血清牛磺酸濃度的相對(duì)比值;e:通過代謝組學(xué)分析OA患者與非OA患者血清?;撬釢舛鹊南鄬?duì)比值,。)

2.牛磺酸緩解IL-1β誘導(dǎo)的軟骨細(xì)胞炎性損傷
由于?;撬嵩?/span>OA軟骨退變過程中呈現(xiàn)差異表達(dá),,我們猜測(cè)補(bǔ)充?;撬峥赡苁菧p輕軟骨損傷的一種潛在策略,。我們首先使用IL-1β處理原代小鼠軟骨細(xì)胞來構(gòu)建OA體外細(xì)胞模型,。我們發(fā)現(xiàn)?;撬崽幚砟軌蛲ㄟ^重塑軟骨細(xì)胞代謝來緩解IL-1β誘導(dǎo)的炎性損傷(圖3a-c),。此外,,我們還發(fā)現(xiàn)?;撬崽幚砟軌虿糠帜孓D(zhuǎn)IL-1β誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡(圖3d),。隨后,,我們使用轉(zhuǎn)錄組學(xué)發(fā)現(xiàn)糖基化修飾和鐵死亡可能是?;撬岜Wo(hù)軟骨細(xì)胞炎性損傷的潛在機(jī)制(圖3e-f)。?;撬岚械鞍最A(yù)測(cè)的信號(hào)通路富集分析也發(fā)現(xiàn)?;撬峥赡芫哂屑?xì)胞鐵死亡保護(hù)作用(圖3g)。最后,,我們使用代謝組學(xué)進(jìn)一步確定了鐵死亡和糖代謝可能是?;撬岜Wo(hù)軟骨細(xì)胞炎性損傷的潛在機(jī)制(圖3h-i)。結(jié)合文獻(xiàn)檢索,,我們提出初步的研究假設(shè),,鐵死亡和O-GlcNAc糖基化修飾可能是牛磺酸保護(hù)軟骨細(xì)胞炎性損傷的潛在調(diào)控機(jī)制,。
圖3. ?;撬?/span>緩解IL-1β誘導(dǎo)的軟骨細(xì)胞炎性損傷。(a:使用qPCR檢測(cè)?;撬釋?duì)炎性軟骨細(xì)胞代謝和炎癥相關(guān)基因的影響,;b-c:使用WB檢測(cè)牛磺酸對(duì)炎性軟骨細(xì)胞代謝和炎癥相關(guān)蛋白的影響,;d:使用流式細(xì)胞分析檢測(cè)?;撬釋?duì)IL-1β誘導(dǎo)的軟骨細(xì)胞凋亡的影響;e:通過轉(zhuǎn)錄組學(xué)對(duì)?;撬崽幚斫M和非處理組之間差異表達(dá)基因的信號(hào)通路富集分析,; f:轉(zhuǎn)錄組學(xué)檢測(cè)到的差異基因與鐵死亡基因集的交集;g:通過生物信息學(xué)分析對(duì)?;撬岚械鞍?/span>進(jìn)行信號(hào)通路富集,;h-i:通過代謝組學(xué)分析?;撬崽幚斫M和非處理組之間差異表達(dá)代謝物進(jìn)行信號(hào)通路富集。)

3.?;撬嵬ㄟ^抑制Gpx4依賴的鐵死亡減輕軟骨細(xì)胞炎癥損傷
為了驗(yàn)證Gpx4依賴的鐵死亡參與介導(dǎo)?;撬釋?duì)軟骨細(xì)胞炎性損傷的保護(hù)作用。我們首先使用WB檢測(cè)發(fā)現(xiàn)?;撬崮軌虿糠帜孓D(zhuǎn)IL-1β誘導(dǎo)的軟骨細(xì)胞鐵死亡相關(guān)蛋白的表達(dá)(圖4a),。隨后,我們使用透射電鏡發(fā)現(xiàn)?;撬崮軌蚋纳?/span>IL-1β誘導(dǎo)的線粒體嵴和線粒體膜損傷(圖4b),。進(jìn)一步使用JC-1檢測(cè)發(fā)現(xiàn)牛磺酸能夠恢復(fù)線粒體膜電位(圖4c-d),。脂質(zhì)過氧化累積是細(xì)胞鐵死亡的重要特征之一,。我們的研究發(fā)現(xiàn)牛磺酸能夠顯著抑制軟骨細(xì)胞中脂質(zhì)過氧化的累積(圖4e-f),。此外,,我們使用亞鐵離子檢測(cè)試劑盒發(fā)現(xiàn)牛磺酸可以有效降低軟骨細(xì)胞內(nèi)亞鐵離子濃度,,從而緩解軟骨細(xì)胞鐵死亡(圖4g),。由于Gpx4是鐵死亡的關(guān)鍵蛋白。我們分別使用Gpx4的小分子抑制劑FIN56和shRNA來抑制Gpx4的表達(dá),,結(jié)果發(fā)現(xiàn)抑制Gpx4表達(dá)能夠部分逆轉(zhuǎn)?;撬釋?duì)炎性軟骨細(xì)胞的保護(hù)作用(圖4h-j)。

圖4. ?;撬嵬ㄟ^抑制 Gpx4 依賴的鐵死亡保護(hù)軟骨細(xì)胞炎性損傷,。(a:通過 WB 檢測(cè)牛磺酸處理后炎性軟骨細(xì)胞中鐵死亡相關(guān)蛋白表達(dá)的改變,;b:通過透射電子顯微鏡檢測(cè)?;撬崽幚砗?/span>炎性軟骨細(xì)胞中細(xì)胞器的改變;c-d:通過JC-1檢測(cè)?;撬崽幚砗?炎性軟骨細(xì)胞中線粒體膜電位的改變,;e-f:用過氧化脂質(zhì)檢測(cè)試劑盒檢測(cè)牛磺酸處理后 炎性軟骨細(xì)胞中脂質(zhì)過氧化物的變化,;g:用亞鐵離子比色測(cè)定試劑盒檢測(cè)?;撬崽幚砗?/span>炎性軟骨細(xì)胞中亞鐵離子濃度的變化;h:通過WB檢測(cè)Gpx4抑制劑FIN56處理后軟骨細(xì)胞代謝相關(guān)蛋白表達(dá)的改變,;i-j:通過WB檢測(cè)基因敲低Gpx4對(duì)軟骨細(xì)胞代謝相關(guān)蛋白表達(dá)的影響,。)
4.牛磺酸通過促進(jìn)OGT依賴性O-GlcNAcylation緩解軟骨細(xì)胞炎性損傷
為了驗(yàn)證OGT依賴性O-GlcNAcylation介導(dǎo)?;撬釋?duì)炎性軟骨細(xì)胞的保護(hù)作用,。我們首先檢測(cè)了輕度損傷OA患者軟骨組織和重度損傷OA患者軟骨組織中O-GlcNAc總蛋白和OGT蛋白的表達(dá)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)重度損傷OA患者軟骨組織中O-GlcNAc總蛋白和OGT蛋白的表達(dá)顯著下降(圖5a),。隨后,,我們發(fā)現(xiàn)在原代小鼠軟骨細(xì)胞中,O-GlcNAc總蛋白,,OGT蛋白以及Gpx4蛋白的表達(dá)均隨著IL-1β處理濃度的增加逐漸下降(圖5b),。此外,我們分別使用小分子藥物OSMI和TMG來抑制/促進(jìn)軟骨細(xì)胞中的O-GlcNAc水平,,結(jié)果發(fā)現(xiàn)抑制O-GlcNAc能夠促進(jìn)軟骨細(xì)胞分解代謝并促進(jìn)軟骨細(xì)胞合成代謝,,而促進(jìn)O-GlcNAc表現(xiàn)出相反的效果(圖5c)。表明O-GlcNAcylation可能參與軟骨細(xì)胞代謝活動(dòng)的調(diào)控,。進(jìn)一步的,,我們?cè)谂;撬崽幚淼幕A(chǔ)上,,分別使用OSMI和TMG來調(diào)節(jié)軟骨細(xì)胞中O-GlcNAc水平,。我們發(fā)現(xiàn)OSMI處理部分逆轉(zhuǎn)了牛磺酸對(duì)軟骨細(xì)胞的保護(hù)作用,,而TMG處理進(jìn)一步增強(qiáng)了?;撬釋?duì)軟骨細(xì)胞鐵死亡的保護(hù)作用(圖5d)。JC-1(圖5e),,脂質(zhì)過氧化檢測(cè)(圖5f)和細(xì)胞亞鐵離子檢測(cè)(圖5g)也進(jìn)一步表明O-GlcNAcylation參與介導(dǎo)了?;撬釋?duì)軟骨細(xì)胞鐵死亡的保護(hù)作用。由于O-GlcNAcylation受到O-GlcNAc糖基轉(zhuǎn)移酶OGT的調(diào)控,。因此,,我們分別對(duì)OGT進(jìn)行了敲低和過表達(dá)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)與OSMI和TMG的效果一致,,敲低OGT能夠抑制軟骨細(xì)胞中O-GlcNAcylation,,從而部分逆轉(zhuǎn)牛磺酸對(duì)炎性軟骨細(xì)胞的保護(hù)作用(圖6a),,而過表達(dá)OGT則促進(jìn)了軟骨細(xì)胞中O-GlcNAcylation,,并進(jìn)一步增強(qiáng)了牛磺酸對(duì)炎性軟骨細(xì)胞的保護(hù)作用(圖6b),。

圖5. ?;撬嵬ㄟ^促進(jìn)O-GlcNAcylation緩解軟骨細(xì)胞炎性損傷。(a:輕度/重度損傷OA患者軟骨組織的番紅O固綠染色以及COL-II,,O-GlcNAc(紅色標(biāo)記)和OGT(綠色標(biāo)記)蛋白的免疫染色,;b:通過WB檢測(cè)不同濃度IL-1β處理后軟骨細(xì)胞中O-GlcNAc 和OGT蛋白表達(dá)的改變;c:通過WB檢測(cè)OSMI/TMG處理后的炎性軟骨細(xì)胞中O-GlcNAc以及代謝相關(guān)蛋白表達(dá)的改變,;d:通過WB檢測(cè)在?;撬崽幚砗?,OSMI/TMG對(duì)炎性軟骨細(xì)胞中O-GlcNAc以及代謝相關(guān)蛋白表達(dá)的影響;e:通過JC-1檢測(cè)在?;撬崽幚砗?,OSMI/TMG對(duì)炎性軟骨細(xì)胞中線粒體膜電位的影響;f:通過脂質(zhì)過氧化物檢測(cè)試劑盒檢測(cè)在?;撬崽幚砗?,OSMI/TMG對(duì)炎性軟骨細(xì)胞中脂質(zhì)過氧化物的影響;g:通過亞鐵離子比色檢測(cè)試劑盒檢測(cè)在?;撬崽幚砗?,OSMI/TMG對(duì)炎性軟骨細(xì)胞中亞鐵離子濃度的影響。)

圖6. OGT依賴的O-GlcNAcylation介導(dǎo)?;撬釋?duì)炎性軟骨細(xì)胞的保護(hù)作用,。(a: 使用WB檢測(cè)在牛磺酸處理后,,敲低OGT對(duì)炎性軟骨細(xì)胞代謝相關(guān)蛋白和Gpx4蛋白表達(dá)的影響,;b:使用WB檢測(cè)在牛磺酸處理后,,過表達(dá)OGT對(duì)炎性軟骨細(xì)胞代謝相關(guān)蛋白和Gpx4蛋白表達(dá)的影響,。)
5.OGT促進(jìn)Gpx4蛋白穩(wěn)定性
由于O-GlcNAcylation是一種普遍存在的蛋白質(zhì)翻譯后修飾,我們猜測(cè)鐵死亡的關(guān)鍵蛋白Gpx4可能具有O-GlcNAc修飾位點(diǎn),。我們首先使用CHX來阻斷軟骨細(xì)胞的蛋白質(zhì)合成,。我們發(fā)現(xiàn),隨著CHX處理時(shí)間的延長(zhǎng),,Gpx4蛋白表達(dá)逐漸減少(圖7a),。OSMI加速了Gpx4的降解(圖7a),而TMG則抑制了Gpx4的降解(圖7b),。與之一致的是,,敲低OGT的表達(dá)會(huì)加速Gpx4的蛋白降解(圖7c),而過表達(dá)OGT則會(huì)抑制Gpx4的蛋白降解(圖7d),。此外,,MG132處理進(jìn)一步證明了O-GlcNAcylation可以促進(jìn)Gpx4的蛋白穩(wěn)定性(圖7e-g),其潛在機(jī)制可能與抑制泛素化降解有關(guān)(圖7h),。隨后,,我們通過免疫沉淀初步驗(yàn)證了Gpx4蛋白可能存在O-GlcNAcylation(圖7i)。最后,,免疫共沉淀(圖7j-k)和免疫熒光(圖7l)結(jié)果驗(yàn)證了OGT和Gpx4蛋白之間可能存在相互作用,。上述結(jié)果表明,OGT依賴的O-GlcNAcylation可能通過抑制泛素化降解來穩(wěn)定Gpx4的蛋白表達(dá),。

圖7. OGT促進(jìn)Gpx4的蛋白穩(wěn)定性,。(a-b:不同時(shí)間點(diǎn) CHX(1μM)處理后,,OSMI/TMG對(duì)Gpx4 蛋白降解的影響;c-d:不同時(shí)間點(diǎn) CHX(1μM)處理后,,敲低/過表達(dá) OGT對(duì)Gpx4蛋白降解的影響,;e:在MG132存在或不存在的情況下,OSMI/TMG對(duì)Gpx4蛋白降解的影響,;f-g:在MG132存在或不存在的情況下,OGT 的敲低/過表達(dá)對(duì)Gpx4蛋白降解的影響,;h:免疫沉淀實(shí)驗(yàn)表明Gpx4蛋白可能存在 O-GlcNAcylation,;i-k:免疫共沉淀實(shí)驗(yàn)證明Gpx4蛋白與OGT蛋白之間可能存在相互作用;l:免疫熒光實(shí)驗(yàn)證明Gpx4蛋白與OGT蛋白之間可能存在相互作用,。)
6.?;撬嵬ㄟ^調(diào)控O-GlcNAcylation和鐵死亡來緩解ACLT誘導(dǎo)的小鼠軟骨退變
最后,我們通過動(dòng)物實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證O-GlcNAcylation和鐵死亡參與介導(dǎo)了?;撬釋?duì)軟骨退變的保護(hù)作用,。在這部分研究中,我們使用AAV-shRNA-Gpx4進(jìn)行關(guān)節(jié)腔注射來抑制軟骨中Gpx4蛋白的表達(dá),。此外,,分別使用OSMI和TMG關(guān)節(jié)腔注射來抑制/促進(jìn)軟骨組織中的O-GlcNAcylation水平。所有小鼠均在ACLT術(shù)后八周后處死,。HE和番紅O固綠染色顯示?;撬崮軌蛴行ПWo(hù)ACLT誘導(dǎo)的小鼠軟骨退變(圖8a-d)。COL-II是軟骨基質(zhì)中主要的膠原蛋白成分,。我們發(fā)現(xiàn)?;撬崮軌蛴行Ь徑?/span>COL-II蛋白丟失。AAV-shRNA-Gpx4和OSMI關(guān)節(jié)腔注射均能夠部分逆轉(zhuǎn)?;撬岬倪@一保護(hù)作用,,而TMG處理并沒有加重OA小鼠的軟骨退變(圖8e-f)。此外,,我們還檢測(cè)了軟骨組織中O-GlcNAc總蛋白和OGT蛋白的表達(dá),。我們發(fā)現(xiàn)牛磺酸能夠顯著促進(jìn)OA小鼠軟骨組織中O-GlcNAc總蛋白和OGT的蛋白表達(dá)(圖9a-b),。上述結(jié)果證明,,O-GlcNAcylation和鐵死亡參與介導(dǎo)了牛磺酸對(duì)ACLT小鼠軟骨退變的保護(hù)作用,。

圖8. ?;撬峋徑?/span>ACLT小鼠的軟骨退變。(a:小鼠膝關(guān)節(jié)的HE染色,;b:小鼠膝關(guān)節(jié)的Mankin評(píng)分,;c:小鼠膝關(guān)節(jié)的番紅O固綠染色,;d:小鼠膝關(guān)節(jié)的OARSI評(píng)分;e-f:通過免疫組化染色檢測(cè)小鼠膝關(guān)節(jié)軟骨中COL-II蛋白表達(dá)的改變,。)

圖9. O-GlcNAcylation和Gpx4參與介導(dǎo)?;撬峋徑?/span>ACLT小鼠軟骨退變。(a:通過免疫組化染色檢測(cè)小鼠膝關(guān)節(jié)軟骨中O-GlcNAc總蛋白表達(dá)的改變,;b:通過免疫熒光染色檢測(cè)小鼠膝關(guān)節(jié)軟骨中OGT和Gpx4蛋白表達(dá),。)
研究結(jié)論
該研究通過對(duì)ACLT誘導(dǎo)的OA大鼠膝關(guān)節(jié)軟骨細(xì)胞和血清進(jìn)行代謝組學(xué)分析,確定了運(yùn)動(dòng)損傷繼發(fā)OA病變中的特征性代謝分子?;撬?。外源性添加牛磺酸能夠顯著緩解IL-1β誘導(dǎo)的軟骨細(xì)胞炎癥和氧化應(yīng)激表型,。生信分析結(jié)合多組學(xué)研究揭示,,牛磺酸可能通過抑制Gpx4依賴的鐵死亡和激活OGT依賴的O-GlcNAcylation來緩解IL-1β誘導(dǎo)的軟骨細(xì)胞炎性損傷,,并通過動(dòng)物實(shí)驗(yàn)得到了進(jìn)一步驗(yàn)證,。由于牛磺酸是一種非常安全的氨基酸,,常用于食品或藥品添加劑,,該研究結(jié)果有望為牛磺酸在運(yùn)動(dòng)損傷繼發(fā)OA治療中的轉(zhuǎn)化研究和應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù),。
盡管該研究發(fā)現(xiàn)Gpx4依賴性鐵死亡和OGT依賴的O-GlcNAcylation是?;撬岜Wo(hù)軟骨細(xì)胞炎性損傷/軟骨退變的潛在機(jī)制。然而,,免疫熒光,、免疫沉淀和分子對(duì)接等技術(shù)并不能充分證明Gpx4和OGT之間可能存在直接相互作用。未來的研究可以采用更先進(jìn)的技術(shù),,如聯(lián)合免疫沉淀和高分辨率質(zhì)譜分析,,以明確明Gpx4和OGT之間是否存在直接的物理相互作用,亦或者是否通過中間分子和信號(hào)級(jí)聯(lián)進(jìn)行間接調(diào)控,。此外,,還需要更多的證據(jù),包括表面等離子體共振和細(xì)胞熱轉(zhuǎn)移試驗(yàn),,以充分證明Gpx4與OGT蛋白之間存在直接相互作用,。未來的研究還可以結(jié)合質(zhì)譜和定突變技術(shù)來探索和驗(yàn)證Gpx4可能存在的O-GlcNAcylation位點(diǎn)。并結(jié)合定點(diǎn)突變技術(shù)構(gòu)建 Gpx4基因敲除小鼠,,以全面驗(yàn)證Gpx4在OA軟骨退變中的功能,。此外,雖然本研究側(cè)重于牛磺酸對(duì)Gpx4和鐵死亡的下游影響,,但對(duì)OA中調(diào)節(jié)鐵死亡的上游調(diào)節(jié)因子的探討并不全面,。未來的研究可以篩選出可能直接或間接影響 Gpx4表達(dá)和鐵死亡激活的潛在上游激酶或轉(zhuǎn)錄因子。值得一提的是,,盡管我們發(fā)現(xiàn) O-GlcNAcylation 水平在 OA 軟骨細(xì)胞中降低,,但O-GlcNAcylation水平在OA增生滑膜組織中似乎是升高的(數(shù)據(jù)未展示)。O-GlcNAcylation在OA滑膜炎性組織中的調(diào)控作用有待進(jìn)一步探討,,這是非常具有吸引力的研究方向,。
原文鏈接:https://authors.elsevier.com/sd/article/S2090-1232(25)00029-3
倪國(guó)新教授:香港大學(xué)醫(yī)學(xué)院博士,主任醫(yī)師,,教授,,博士生導(dǎo)師,德國(guó)洪堡學(xué)者?,F(xiàn)任廈門大學(xué)附屬第一醫(yī)院康復(fù)醫(yī)學(xué)科主任,。兼任中華預(yù)防醫(yī)學(xué)會(huì)體育運(yùn)動(dòng)與健康分會(huì)副主任委員,、中國(guó)老年醫(yī)學(xué)會(huì)運(yùn)動(dòng)健康分會(huì)副會(huì)長(zhǎng),、廈門市康復(fù)醫(yī)師分會(huì)會(huì)長(zhǎng)、廈門市體衛(wèi)融合專家指導(dǎo)委員會(huì)主任委員等職務(wù),;受聘為Frontiers in Physiology(Q1)/Heliyon(Q2)雜志副主編,;為40多種國(guó)際知名期刊特邀審稿專家,國(guó)家自然科學(xué)基金會(huì)評(píng)專家,,科技部項(xiàng)目評(píng)審專家,。主持澳大利亞長(zhǎng)江奮進(jìn)獎(jiǎng)項(xiàng)目、德國(guó)洪堡研究基金課題,、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃課題,、國(guó)家自然基金、國(guó)家社科基金等國(guó)內(nèi)外研究課題30余項(xiàng),。以第一作者和/或通訊作者發(fā)表SCI文章90余篇,。為首批國(guó)家健康科普專家和首批國(guó)家衛(wèi)生健康技術(shù)推廣服務(wù)專家,健康報(bào)社“2021年度健康傳播影響力人物”,、“2023年科普專家?guī)靸?yōu)秀審稿專家”和“2024年科普之光創(chuàng)作者”稱號(hào),。