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題圖 | Pixabay
撰文 | 宋文法
骨關節炎(OA),是全球最常見的退行性關節疾病,其發病率和致殘率持續攀升,給社會帶來沉重負擔。然而,現有臨床藥物和手術僅能緩解癥狀,缺乏針對疾病核心發病機制的治療手段。近年來,OA逐漸被認識為一種代謝性疾病,約40%的OA患者存在代謝異常。然而,尚不清楚驅動OA發生的代謝機制。
亞油酸(LA),是日常飲食中含量最多的多不飽和必需脂肪酸,主要存在于紅花籽油、核桃油、葵花籽油、橄欖油等食用植物油中。具有雙重生理作用:既是細胞膜脂質合成原料,過量蓄積時又會生成氧化脂質,破壞細胞穩態。既往研究已發現OA患者體內亞油酸水平顯著升高,但仍不清楚其調控OA的分子機制。
2026年7月8日,華中科技大學同濟醫學院研究團隊在"Nature Communications"期刊上發表了一篇題為" Linoleic acid accelerates osteoarthritis progression in male rats by targeting iron-sulfur clusters to drive ferroptosis in chondrocytes "的研究論文。
研究顯示,飲食中最豐富的必需脂肪酸亞油酸,通過直接結合線粒體鐵硫簇組裝酶ISCU,誘導軟骨細胞鐵死亡,驅動骨關節炎發生發展,并提出適度運動聯合ISCU治療,可有效延緩骨關節炎進展。
這項研究首次從代謝角度證實,亞油酸是誘發骨關節炎的關鍵風險脂肪酸,ISCU是極具潛力的骨關節炎治療靶點,為開發OA治療策略提供了理論基礎。
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圖源:參考文獻
在這項研究中,研究團隊首先分析了人類臨床數據和大鼠模型,結果發現,不管是人類還是大鼠,在OA患者體內,亞油酸水平均顯著升高,且關節液中水平更高。這提示,亞油酸的積累與OA的發生發展密切相關。
進一步體外實驗證實,亞油酸不僅能在體外誘導軟骨細胞鐵死亡,還能在體內促進OA發生發展。
機制上,亞油酸直接結合線粒體鐵硫簇組裝酶ISCU,誘導其發生自噬性降解,進而抑制線粒體內鐵硫簇的合成,鐵硫簇的減少導致細胞內游離亞鐵離子釋放增加,持續激活鐵調控蛋白IRP1,最終驅動軟骨細胞發生鐵死亡。
值得注意的是,亞油酸誘導的鐵死亡不依賴經典ACSL4通路,揭示了脂肪酸代謝與鐵穩態之間的全新關聯。
干預實驗證實,僅鐵死亡抑制劑可完全逆轉亞油酸造成的軟骨細胞死亡,這證明鐵死亡是亞油酸導致軟骨損傷的主要死亡方式。
基于此,研究團隊提出了靶向補充ISCU的治療策略,在大鼠體內,通過AAV載體過表達ISCU,或補充重組ISCU蛋白,均可有效恢復鐵硫簇合成,抑制IRP1激活,阻斷亞油酸誘導的軟骨細胞鐵死亡,顯著緩解骨關節炎進展,表明提升ISCU是有效的骨關節炎治療手段。
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研究機制圖(圖源:參考文獻)
最后,研究團隊還發現,適度運動能有效降低體內亞油酸水平,但運動本身無法逆轉ISCU水平和鐵死亡進程。因此,將運動聯合ISCU治療,可產生協同增效作用,提示運動聯合ISCU治療是OA的潛在治療策略。
綜上,這項研究從代謝角度揭示了骨關節炎全新發病機制,證實亞油酸是誘發骨關節炎的關鍵風險脂肪酸,并提出運動聯合ISCU治療策略,為開發OA治療策略提供了理論依據。
參考文獻:
https://doi.org/10.1038/s41467-026-75513-8
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