结合大样本转录组分析和单细胞转录组分析以及分子模拟的研究发现，铁蛋白吞噬作用是白藜芦醇治疗骨关节炎的关键靶点

《Naunyn-Schmiedeberg's Archives of Pharmacology》：Bulk and single-cell transcriptome analyses combined with molecular simulations identify ferritinophagy as a key target for resveratrol in osteoarthritis

本研究探讨天然化合物白藜芦醇通过调控NCOA4介导的铁自噬网络保护软骨的机制。结合多组学分析、分子模拟及细胞实验，发现白藜芦醇可稳定结合NCOA4等核心蛋白，逆转IL-1β诱导的异常自噬及线粒体损伤，为骨关节炎治疗提供新靶点。

摘要

骨关节炎（OA）是一种常见的退行性关节疾病，其病理生理机制非常复杂。近年来，自噬异常和铁代谢问题在OA中的作用引起了广泛关注，其中由NCOA4介导的“铁蛋白吞噬”成为连接这两者的重要环节，并可能成为新的治疗靶点。本研究的目的是探讨天然存在的白藜芦醇是否通过调控铁蛋白吞噬网络来保护软骨。本研究结合了多项组学研究的转录组数据，利用差异分析、加权基因共表达网络分析及其他机器学习方法，筛选出了与OA相关的铁蛋白吞噬相关基因。通过分子对接和分子动力学模拟，评估了白藜芦醇与这些核心靶点的结合机制和稳定性。在体外实验中，使用CCK-8技术检测细胞存活情况，并确定了IL-1β诱导的人类关节软骨炎症模型中白藜芦醇的最佳干预浓度。同时，通过Western blot（WB）技术检测了包括NCOA4、GPX4和LC3在内的8种关键蛋白的表达情况。透射电子显微镜用于观察线粒体的超微结构，免疫荧光技术验证了NCOA4蛋白的位置和表达情况。生物信息学分析成功筛选出了DDIT4、CTSB、BNIP3、CDKN1A和NCOA4等关键基因。分子对接和分子动力学模拟结果表明，白藜芦醇能够稳定地与BNIP3和NCOA4等核心蛋白结合。体外实验显示，白藜芦醇显著提高了细胞存活率，逆转了IL-1β引起的铁蛋白吞噬相关蛋白的异常表达，上调了GPX4和CDKN1A的表达，下调了NCOA4、LC3-II/I和BNIP3的表达。透射电子显微镜的结果表明，白藜芦醇有效减少了异常的自噬体聚集和线粒体损伤；免疫荧光实验进一步证实了白藜芦醇能够显著降低NCOA4的异常表达。本研究揭示了白藜芦醇抑制NCOA4介导的铁蛋白吞噬的分子机制，从而调节下游的自噬和铁死亡过程，减轻了OA中的软骨损伤。这为阐明白藜芦醇的软骨保护作用提供了新的视角，并为开发针对铁蛋白吞噬的OA治疗策略奠定了坚实的理论和实验基础。

骨关节炎（OA）是一种常见的退行性关节疾病，其病理生理机制非常复杂。近年来，自噬异常和铁代谢问题在OA中的作用引起了广泛关注，其中由NCOA4介导的“铁蛋白吞噬”成为连接这两者的重要环节，并可能成为新的治疗靶点。本研究的目的是探讨天然存在的白藜芦醇是否通过调控铁蛋白吞噬网络来保护软骨。本研究结合了多项组学研究的转录组数据，利用差异分析、加权基因共表达网络分析及其他机器学习方法，筛选出了与OA相关的铁蛋白吞噬相关基因。通过分子对接和分子动力学模拟，评估了白藜芦醇与这些核心靶点的结合机制和稳定性。在体外实验中，使用CCK-8技术检测细胞存活情况，并确定了IL-1β诱导的人类关节软骨炎症模型中白藜芦醇的最佳干预浓度。通过Western blot（WB）技术检测了包括NCOA4、GPX4和LC3在内的8种关键蛋白的表达情况。透射电子显微镜用于观察线粒体的超微结构，免疫荧光技术验证了NCOA4蛋白的位置和表达情况。生物信息学分析成功筛选出了DDIT4、CTSB、BNIP3、CDKN1A和NCOA4等关键基因。分子对接和分子动力学模拟结果表明，白藜芦醇能够稳定地与BNIP3和NCOA4等核心蛋白结合。体外实验显示，白藜芦醇显著提高了细胞存活率，逆转了IL-1β引起的铁蛋白吞噬相关蛋白的异常表达，上调了GPX4和CDKN1A的表达，下调了NCOA4、LC3-II/I和BNIP3的表达。透射电子显微镜的结果表明，白藜芦醇有效减少了异常的自噬体聚集和线粒体损伤；免疫荧光实验进一步证实了白藜芦醇能够显著降低NCOA4的异常表达。本研究揭示了白藜芦醇抑制NCOA4介导的铁蛋白吞噬的分子机制，从而调节下游的自噬和铁死亡过程，减轻了OA中的软骨损伤。这为阐明白藜芦醇的软骨保护作用提供了新的视角，并为开发针对铁蛋白吞噬的OA治疗策略奠定了坚实的理论和实验基础。