五味子甲素A通过抑制PI3K/Akt通路延缓软骨细胞衰老及胞外基质退化

《Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry》：Schisandrin A alleviates chondrocyte senescence and extracellular matrix degeneration by suppressing PI3K/Akt signaling pathway

本研究针对骨关节炎中软骨细胞衰老及代谢失衡的难题，探索了天然产物五味子甲素A（Sch-A）的治疗潜力。研究人员通过IL-1β诱导的软骨细胞模型发现，Sch-A能显著抑制PI3K/Akt通路活化，降低衰老相关分泌表型（SASP）和SA-β-半乳糖苷酶活性，同时恢复合成代谢、减少胞外基质降解。该研究为骨关节炎的靶向治疗提供了新型候选化合物，相关成果发表于《Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry》。

　　

随着人口老龄化加剧，骨关节炎（Osteoarthritis, OA）已成为困扰全球数亿患者的常见退行性关节疾病。其核心病理特征包括软骨细胞功能异常、胞外基质（Extracellular Matrix, ECM）降解加速，以及伴随的慢性炎症反应。目前临床治疗手段多以缓解症状为主，缺乏能够逆转疾病进程的有效药物。因此，探寻能够靶向调控软骨细胞稳态的天然活性分子，成为OA治疗研究的热点方向。

发表于《Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry》的这项研究，聚焦于从中药五味子（Schisandra sphenanthera）中提取的活性成分——五味子甲素A（Schisandrin A, Sch-A）。研究人员通过体外实验模拟OA病理环境，旨在阐明Sch-A是否通过调控PI3K/Akt信号通路影响软骨细胞衰老及代谢平衡。

关键技术方法概述

研究采用IL-1β刺激人源软骨细胞系CHON-001构建OA体外模型，通过CCK-8法评估Sch-A的细胞安全性；利用Western blot、qPCR、ELISA等技术检测合成代谢标志物（如COL2A1、ACAN）、降解酶（MMP-13、ADAMTS-5）及衰老相关因子（p16、p21）的表达；通过SA-β-半乳糖苷酶染色定量细胞衰老水平；使用PI3K抑制剂LY294002验证通路参与机制。

研究结果

1. Sch-A缓解IL-1β诱导的软骨细胞损伤

在浓度≤100 μM时，Sch-A对CHON-001细胞无毒性作用，并能显著逆转IL-1β导致的细胞活力下降。

2. Sch-A恢复软骨细胞代谢平衡

Sch-A处理上调了COL2A1和Aggrecan（ACAN）等合成代谢基因的表达，同时抑制了基质金属蛋白酶MMP-13和ADAMTS-5等分解代谢酶的活性，表明其能促进ECM重建。

3. Sch-A抑制衰老相关表型

研究显示Sch-A降低了衰老相关β-半乳糖苷酶（SA-β-gal）活性，并减少p16^INK4a和p21等衰老标志蛋白的表达，同时显著抑制衰老相关分泌表型（SASP）因子（如IL-6、IL-8）的释放。

4. Sch-A通过PI3K/Akt通路发挥抗衰老作用

生物信息学分析提示Sch-A的作用与PI3K/Akt通路密切相关。实验证实Sch-A可抑制PI3K和Akt的磷酸化激活；而联合使用PI3K抑制剂LY294002能进一步增强Sch-A的抗衰老效果，说明其机制依赖于对该通路的调控。

结论与意义

本研究首次系统揭示了Sch-A通过抑制PI3K/Akt信号通路，减轻软骨细胞衰老、改善代谢紊乱、延缓ECM降解的多重保护作用。这不仅为五味子甲素的药用价值提供了新的理论依据，也为开发以天然化合物为基础的OA治疗策略提供了重要靶点参考。未来研究可进一步探索Sch-A在动物模型及临床样本中的疗效与安全性，推动其向转化医学应用迈进。