RTA 408通过Nrf2/ARE和NF-κB双通路调控延缓椎间盘退变的机制研究：从细胞到动物模型的证据

本研究针对椎间盘退变(IDD)这一导致脊柱疾病的核心病理机制，创新性探索了合成三萜类化合物RTA 408通过激活核因子E2相关因子2(Nrf2)抗氧化通路并抑制NF-κB炎症通路的双重作用机制。研究人员通过TBHP诱导的氧化应激细胞模型和穿刺法构建的大鼠IDD模型，证实RTA 408能显著抑制髓核细胞(NPCs)凋亡、减轻细胞外基质(ECM)降解，为开发靶向Nrf2的IDD治疗策略提供了重要实验依据。该成果发表于《Arthritis Research》，为退行性脊柱疾病治疗开辟了新思路。

　　

腰痛是全球致残的首要原因，其中椎间盘退变(IDD)是最主要的病理基础。随着人口老龄化加剧，IDD导致的医疗负担日益沉重。当前临床治疗仅能缓解症状，无法逆转退变进程。问题的核心在于髓核细胞(NPCs)在氧化应激下的进行性凋亡和细胞外基质(ECM)降解，而核因子E2相关因子2(Nrf2)作为细胞防御氧化的"总开关"，其调控机制尚未在IDD领域得到充分探索。

复旦大学金山医院联合上海交通大学医学院附属第六人民医院的研究团队在《Arthritis Research》发表突破性研究，首次揭示合成三萜类化合物RTA 408通过"双通路调控"延缓IDD的新机制。研究人员采用TBHP诱导的氧化应激细胞模型模拟慢性IDD病理过程，结合穿刺法构建的大鼠尾椎IDD模型，系统评估了RTA 408的干预效果。关键技术包括：CCK-8检测细胞活力、流式细胞术分析ROS水平和凋亡率、JC-1染色评估线粒体膜电位、Western blot检测Nrf2/ARE和NF-κB通路关键蛋白、MRI和组织学评价大鼠椎间盘退变程度。

【RTA 408改善TBHP暴露下NPCs的存活率】
通过浓度梯度实验确定RTA 408在10-100 nM范围内能显著逆转TBHP诱导的细胞活力下降。倒置显微镜观察显示，药物预处理有效维持了NPCs正常的梭形形态，而单纯TBHP组细胞出现明显皱缩。

【RTA 408抑制TBHP诱导的NPCs氧化应激】
DCFH-DA荧光检测显示RTA 408使ROS水平降低2.1-2.8倍(p<0.001)，同时显著降低脂质过氧化产物MDA含量(0.42→0.18 μmol/mg)，提升超氧化物歧化酶(SOD)活性达3.5倍。这些数据证实该化合物具有强大的抗氧化能力。

【RTA 408阻止细胞外基质降解】
Western blot结果显示，RTA 408处理使基质降解酶MMP3/9/13和ADAMTS5表达量降低40-60%，同时促进胶原II和聚集蛋白聚糖(aggrecan)的合成。这为解释其保护ECM完整性的机制提供了分子证据。

【RTA 408保护NPCs免受凋亡】
JC-1染色显示药物处理组红/绿荧光比值较TBHP组提高2.3倍，表明线粒体膜电位得到稳定。Annexin V-FITC/PI双染证实早期凋亡率从28.7%降至9.4%。Western blot显示RTA 408上调抗凋亡蛋白BCL-2表达2.1倍，同时抑制BAX和cleaved-caspase 3的表达。

【RTA 408激活Keap1/Nrf2/ARE通路并抑制NF-κB信号】
核蛋白检测发现RTA 408促进Nrf2核转位，使下游HO-1和NQO1表达量提升3-4倍。同步抑制NF-κB通路关键蛋白p-IκBα和p-P65的磷酸化，证实其具有"抗氧化-抗炎"双重调节特性。

【RTA 408缓解大鼠IDD】
动物实验显示，每周腹腔注射500 μg/kg RTA 408治疗8周后，MRI指数较模型组提高2.2倍(p<0.01)，Pfirrmann分级显著改善。组织学观察到髓核区域增大、蛋白聚糖染色增强，免疫组化显示Nrf2表达量提升3.8倍而MMP13降低62%。

这项研究首次阐明RTA 408通过"Nrf2激活-NF-κB抑制"的协同作用延缓IDD的分子机制。特别值得注意的是，该化合物在纳摩尔浓度即可生效，且通过腹腔给药就能靶向椎间盘组织，这为临床转化提供了重要依据。作为首个被FDA批准用于弗里德赖希共济失调的Nrf2激活剂，RTA 408在IDD领域的应用展现出三大优势：多靶点调控、良好的血-椎间盘屏障穿透性和已确认的临床安全性。研究不仅为IDD的病理机制提供了新见解，更为开发针对退行性脊柱疾病的靶向治疗策略奠定了理论基础。未来研究可进一步探索局部给药方案，并评估其对邻近节段退变的预防作用。