循环代谢物通过C1QBP/C1q/p14ARF轴清除衰老软骨细胞治疗颞下颌关节骨关节炎

《Journal of Extracellular Vesicles》：Circulating Metabolites Treat Human TMJ-OA by Eliminating Senescent Chondrocytes via the C1QBP/C1q/p14ARF Axis

本研究首次揭示循环细胞外囊泡（C-EVs）通过富集C1QBP蛋白，靶向清除颞下颌关节骨关节炎（TMJ-OA）中的衰老软骨细胞，并激活C1q/p14ARF线粒体凋亡通路，同时促进组织再生。临床试验证实C-EVs注射可显著改善患者髁突骨再生及临床症状，且安全性良好，为TMJ-OA提供了新型双功能治疗策略。

　　

1 引言

颞下颌关节骨关节炎（TMJ-OA）是一种以滑膜炎症、软骨降解和骨结构改变为特征的退行性疾病，现有疗法如非甾体抗炎药或透明质酸注射仅能缓解症状，无法逆转疾病进程。衰老软骨细胞的累积是推动TMJ-OA进展的关键因素，其通过逃逸凋亡和分泌炎症介质加剧软骨破坏。代谢稳态失衡在骨关节炎发展中作用显著，而作为细胞代谢物的细胞外囊泡（EVs）在TMJ-OA发病机制中的角色尚不明确。本研究通过前瞻性临床试验（ChiCTR2200063153）发现，自体循环细胞外囊泡（C-EVs）可靶向清除衰老软骨细胞，并显著促进髁突骨再生。

2 结果

2.1 关节腔EVs在TMJ-OA中呈现致病特性

从TMJ-OA患者关节液分离的OA-EVs表现出膜结构破损、粒径偏小、zeta电位降低等异常特征，且经典EV标志物（CD9、CD63等）表达显著低于循环来源的C-EVs。透射电镜与纳米流式分析证实OA-EVs膜完整性受损，可能导致内容物泄漏并放大炎症反应。

2.2 C-EVs的临床疗效与安全性

对59例TMJ-OA患者进行分组干预（透明质酸对照组、20 mL/50 mL C-EVs治疗组），结果显示C-EVs治疗组在3个月时即出现髁突骨量显著改善，6个月时疼痛评分（NRS）、下颌功能（Fricton指数）及生活质量（OHIP-TMDs）均优于对照组。影像学与组织学分析进一步验证C-EVs可促进软骨修复并抑制滑膜炎症，且血液生化指标未见异常，安全性良好。

2.3 C-EVs通过C1QBP重建关节稳态

蛋白质组学分析发现C-EVs中1667种蛋白表达上调，其中C1QBP在C-EVs中的表达量是OA-EVs的17.9倍。机制研究表明，C1QBP^highC-EVs可被衰老软骨细胞内化，通过激活C1q–C1QBP结合，诱导p14ARF向线粒体转位，启动细胞色素C/caspase-3依赖的凋亡通路，选择性清除衰老细胞。

2.4 C1QBP作为早期诊断与疗效预测标志物

细胞因子芯片与ELISA检测显示，C-EVs治疗显著降低关节液中IL-1β、IL-6、TNF-α等炎症因子，提升抗炎因子IL-10、TGF-β1水平。C1QBP⁺EVs数量与炎症程度呈负相关，提示其作为TMJ-OA疗效预测生物标志物的潜力。

2.5 C1QBP^highC-EVs在大鼠TMJ-OA模型中的治疗作用

动物实验证实，C-EVs关节注射可提升软骨细胞增殖标志物（PCNA、SOX9）和软骨形成标志物（COL2A1、ACAN）表达，改善线粒体膜电位，并通过p14ARF-siRNA敲低实验验证该通路为凋亡必要条件。

2.6–2.8 C1q/C1QBP/p14ARF轴机制深化

C1q敲低可阻断C-EVs诱导的p14ARF线粒体转位及凋亡激活，说明C1q膜表达是C-EVs发挥senolytic功能的关键。超微结构分析显示C-EVs能恢复线粒体形态，而OA-EVs则加重线粒体损伤。

3 讨论与结论

本研究首次阐明C1QBP^highC-EVs通过C1q结合触发p14ARF依赖性线粒体凋亡，精准清除衰老软骨细胞，同时调控免疫微环境与代谢稳态，实现“清除-再生”双效治疗。C1QBP可作为TMJ-OA早期诊断、疗效监测的潜在生物标志物。研究为退行性关节疾病提供了新型EV基治疗策略，具有重要临床转化价值。