橄榄苦苷通过表观遗传调控缓解IL-1β诱导的人SW982滑膜细胞炎症

《Food & Function》:Epigenetic regulation by oleacein mitigates IL-1β-induced inflammation in human SW982 synovial cells

【字体: 时间:2026年02月05日 来源:Food & Function 5.4

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  本文首次揭示了特级初榨橄榄油中富含的橄榄苦苷(OLA)在人滑膜细胞(SW982)中的抗炎与抗氧化作用。研究表明,OLA通过调控MAPK、NF-κB、NLRP3炎症小体和Keap1/Nrf-2/HO-1等关键信号通路,显著抑制IL-1β诱导的促炎因子(如TNF-α、IL-6、IL-8)、基质金属蛋白酶(MMP-1/MMP-3)及前列腺素E2(PGE2)的产生,并逆转IL-1β引起的DNA低甲基化状态,上调DNMT3A表达。OLA作为一种潜在的"表观营养剂",为类风湿关节炎(RA)和银屑病关节炎(PsA)的膳食干预提供了新策略。

  
引言
炎症性关节炎是一组以关节滑膜炎和全身表现为特征的风湿性疾病,包括类风湿关节炎(RA)、银屑病关节炎(PsA)和骨关节炎(OA)。滑膜成纤维细胞(SFs)在关节稳态中起关键作用,但在病理状态下转化为促炎表型,分泌大量炎症介质,导致软骨降解和骨破坏。目前关节炎的治疗仍面临长期疗效有限和副作用等挑战,因此开发新型治疗策略至关重要。膳食干预,特别是以特级初榨橄榄油(EVOO)为主要脂肪来源的地中海饮食,显示出通过表观遗传机制调节基因表达的潜力。橄榄苦苷(OLA)是EVOO中含量丰富的裂环烯醚萜类化合物,具有抗炎、抗氧化和免疫调节活性,但其在滑膜细胞中的具体作用机制尚待阐明。
材料与方法
研究采用人滑膜肉瘤细胞系SW982作为体外模型,通过SRB法评估细胞活力。使用ELISA检测细胞上清液中MMP-1、MMP-3、TNF-α、IL-6、IL-1β和PGE2的水平,RT-qPCR分析IL-8基因表达。Western blotting评估COX-2、mPGES-1及MAPK、NF-κB、Keap1/Nrf-2/HO-1和炎症小体信号通路蛋白表达。通过ELISA检测全基因组DNA甲基化水平,RT-qPCR分析DNMT1/3A酶基因表达。
结果
OLA对SW982细胞存活率的影响
OLA在1.56–100 μM浓度范围内处理48小时对细胞无显著毒性,存活率均高于80%。DMSO溶剂对照亦无细胞毒性。
OLA降低MMP-1和MMP-3水平
IL-1β刺激显著上调SW982细胞中MMP-1和MMP-3的产生,而OLA预处理(25和12.5 μM)可浓度依赖性地抑制这两种基质金属蛋白酶的过度分泌。
OLA抑制促炎细胞因子的产生和表达
IL-1β诱导的IL-6、TNF-α分泌和IL-8基因表达均被OLA预处理显著抑制。OLA在基因和蛋白水平上全面下调滑膜细胞的炎症反应。
OLA调控COX-2/mPGES-1表达及PGE2生成
IL-1β刺激导致COX-2和mPGES-1蛋白表达上调及PGE2分泌增加。OLA处理可逆转这一效应,表明其通过调节前列腺素合成通路发挥抗炎作用。
OLA对NLRP3炎症小体活化的影响
LPS+ATP双重刺激激活NLRP3炎症小体,上调NLRP3、ASC和caspase-1蛋白表达,并促进IL-1β成熟。OLA预处理显著抑制炎症小体各组分表达,降低成熟IL-1β水平。
OLA下调NF-κB通路活化
IL-1β引起IκB-α降解和p65磷酸化(pp65),激活NF-κB信号。OLA(25 μM)处理可恢复IκB-α水平,降低pp65表达,抑制NF-κB核转位。
OLA调节MAPK家族活化
IL-1β刺激增强JNK、ERK和p38的磷酸化。OLA特异性抑制JNK和ERK的磷酸化,但对p38通路无显著影响,提示其选择性调控MAPK亚通路。
OLA激活Keap1/Nrf-2/HO-1轴
IL-1β降低Nrf-2和HO-1表达,而OLA处理可恢复Nrf-2核积累并上调HO-1蛋白水平,增强细胞抗氧化应激能力。
OLA对DNA甲基化的影响
IL-1β诱导SW982细胞全基因组DNA低甲基化和DNMT3A表达下调,同时代偿性上调DNMT1。OLA(25 μM)处理显著增加DNA甲基化水平,上调DNMT3A表达并逆转DNMT1的异常升高,表明其通过调控de novo甲基化修复表观遗传紊乱。
讨论
本研究首次系统阐明OLA在人类滑膜细胞中的多靶点抗炎机制。OLA通过协同抑制NF-κB、MAPK(JNK/ERK)和NLRP3炎症小体通路,同时激活Nrf-2/HO-1抗氧化通路,全面阻断炎症级联反应。值得注意的是,OLA能逆转IL-1β引起的DNA低甲基化状态,这一表观遗传调控作用与其抑制DNMT1、增强DNMT3A表达密切相关。研究结果揭示了OLA作为表观营养剂在关节炎防治中的潜力,为基于地中海饮食的精准营养干预提供了理论依据。
结论
OLA通过多通路交叉调控缓解IL-1β诱导的滑膜细胞炎症,包括抑制促炎介质释放、调节氧化应激和修复DNA甲基化异常。这些发现为将OLA开发为RA、PsA等炎症性关节炎的辅助治疗剂奠定了实验基础,凸显了膳食成分在慢性炎症疾病管理中的临床应用价值。
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