CILP通过keap1-Nrf2轴抑制早期骨关节炎运动疗法中的透明软骨纤维化和软骨细胞铁死亡

《Cellular and Molecular Life Sciences》：CILP Inhibits hyaline cartilage fibrosis and chondrocyte ferroptosis via keap1-Nrf2 axis in early osteoarthritis exercise therapy

早期OA rat模型通过ACLT建立，放射组学及蛋白质组学分析显示CILP调控Keap1-Nrf2轴，促进抗氧化基因表达（SLC7A11, HO-1, GPX4, SOD-1），抑制MDA并提升GSH，从而抑制软骨铁死亡并促进透明质化。

　　

摘要

背景

通过分析我们在运动治疗期间建立的OA关节的单细胞RNA-Seq文库，我们发现软骨中间区可能参与了早期OA的运动治疗过程。

方法

通过前交叉韧带切除（ACLT）手术建立了早期OA大鼠模型。利用放射组学方法评估OA患者软骨中受损区域与未受损区域的相对比例。我们在早期OA软骨细胞中过表达或敲低CILP以探索其潜在机制。定量蛋白质组学技术用于检测CILP处理后的软骨细胞蛋白谱。酵母One-Hybrid测定、共免疫沉淀（Co-IP）、Nrf2细胞质-核分离及泛素化测定被用来研究CILP干预的潜在机制。Western blot、ROS检测、JC-1蛋白检测、亚铁离子检测、MDA和GSH检测以及透射电子显微镜（TEM）被用来探讨CILP对OA的治疗效果。

结果

适度运动可上调关节软骨中间区的CILP表达。CILP能够恢复II型与I型胶原蛋白的比例，增加Sox9和α-SMA的表达，并与Keap1蛋白竞争性结合，从而降低Keap1-Nrf2二聚体的稳定性，减少Nrf2的泛素化程度并促进Nrf2向细胞核的转移。Nrf2向细胞核的转移激活了SLC7A11、HO-1和GPX4以及SOD-1的表达，进而降低MDA含量并增加GSH含量，最终抑制软骨细胞的铁死亡（ferroptosis）并促进纤维软骨的透明化。

结论

运动诱导的软骨中间区及CILP-Keap1-Nrf2轴能够抑制透明软骨纤维化及软骨细胞的铁死亡，从而缓解早期骨关节炎。