《Phytomedicine》：Cyasterone regulates lipid metabolism and autophagy mediated by the AMPK signaling pathway to improve KOA synovitis
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本研究针对膝骨关节炎（KOA）滑膜炎中脂质代谢紊乱和自噬缺陷的核心病理环节，首次揭示天然化合物杯苋甾酮（CYA）通过直接激活AMPK信号通路，协同调控滑膜成纤维细胞（FLS）的脂质代谢重编程（上调p-ACC/CPT1、下调FASN/SCD-1）并增强自噬流（升高LC3B/Beclin1、降低P62），从而抑制炎症因子释放、阻滞FLS异常增殖并促进其凋亡。该研究为代谢性骨关节病提供了新型治疗策略，发表于《Phytomedicine》。
膝骨关节炎（KOA）作为全球最常见的慢性关节疾病，严重影响中老年人群的生活质量。随着人口老龄化和肥胖率上升，其患病率持续攀升，给社会医疗系统带来沉重负担。当前KOA的治疗主要依赖止痛药和抗炎药物，但长期使用存在副作用且疗效有限。近年来研究发现，滑膜炎是驱动KOA进展的关键病理因素，其伴随的滑膜增生、炎症细胞浸润及纤维化与患者疼痛程度密切相关。更深入的研究表明，代谢紊乱尤其是脂质代谢异常，与KOA的发生发展存在密切联系。然而，针对滑膜脂质代谢调控的治疗策略仍鲜有报道。
在此背景下，南京中医药大学附属医院骨科创伤研究团队聚焦于传统中药川牛膝的有效成分杯苋甾酮（Cyasterone, CYA），探究其是否通过调节代谢和细胞自噬途径缓解KOA滑膜炎。该研究发表于国际植物医学领域权威期刊《Phytomedicine》。
为系统阐明CYA的作用机制，研究团队整合了多层次实验技术：首先通过前交叉韧带横断（ACLT）法构建大鼠KOA模型，并采用不同剂量CYA进行干预，收集滑膜组织进行非靶向代谢组学分析，筛选差异代谢物及相关通路；随后分离培养大鼠原代滑膜成纤维细胞（FLS），利用脂多糖（LPS）诱导炎症模型，通过CCK-8、EdU染色、Hoechst 33342/PI双染、流式细胞术等技术评估细胞增殖与凋亡；进一步采用蛋白质印迹（Western blot）、免疫荧光、透射电镜和mRFP-GFP-LC3荧光斑点实验检测自噬活性；并借助分子对接、分子动力学模拟（MDS）及表面等离子共振（SPR）验证CYA与AMPK蛋白的结合能力。
CYA改善膝骨关节炎滑膜炎
组织病理学显示，CYA显著减轻KOA大鼠滑膜组织中炎性细胞浸润。ELISA及Western blot结果一致表明，CYA剂量依赖性地降低血清和滑膜中IL-6、IL-1β、TNF-α等炎症因子水平，证实其抗炎作用。
CYA调控KOA大鼠血清代谢谱
非靶向代谢组学提示KOA大鼠存在广泛代谢紊乱，CYA干预后可恢复脂质代谢平衡。KEGG富集分析显示，CYA主要影响脂肪消化吸收、甘油磷脂代谢等脂质相关通路。
CYA抑制FLS增殖并促进其凋亡
细胞实验表明，CYA以浓度依赖方式抑制LPS诱导的FLS增殖，并促进细胞凋亡。流式细胞术及Hoechst 33342染色进一步验证该作用。
CYA激活AMPK信号通路
Western blot和免疫荧光显示CYA显著提高磷酸化AMPK（p-AMPK）表达，提示其通过AMPK通路发挥作用。
Compound C逆转CYA对脂代谢的调控作用
使用AMPK抑制剂Compound C后，CYA对p-ACC、CPT1的上调作用以及对FASN、SREBP-1、SCD-1的下调作用被逆转，GSH水平下降、MDA积累增加，中性脂滴含量回升，表明CYA调控脂代谢依赖AMPK激活。
CYA通过AMPK通路增强自噬
CYA处理促进自噬关键蛋白p-ULK1、LC3B、Beclin1表达，降低P62水平，电镜观察自噬体增多，mRFP-GFP-LC3斑点实验显示自噬流增强，而Compound C可阻断该效应。
3-MA拮抗CYA诱导的FLS死亡
自噬抑制剂3-MA处理后，CYA对LC3B、Beclin1的上调和对P62的下调作用被逆转，细胞增殖抑制和凋亡促进作用减弱，说明CYA部分通过激活自噬发挥细胞调控功能。
CYA与AMPK具高亲和力
分子对接、分子动力学模拟及SPR结果显示CYA与AMPK蛋白结合自由能低（ΔGbind= -50.19 kcal/mol），平衡解离常数KD为2.49 μM，提示二者之间存在稳定相互作用。
本研究首次阐明CYA通过直接激活AMPK，协调调控脂质代谢与自噬，从而缓解KOA滑膜炎的分子机制。这不仅深化了对KOA代谢病理的认识，也为开发以AMPK为靶点的天然药物提供了实验依据。CYA作为来源于中药的活性成分，兼具多靶点、低毒性优势，有望成为代谢相关性骨关节炎的潜在治疗候选物。未来需进一步开展临床前药代动力学和安全性评价，推动其向临床应用转化。
