独活寄生汤通过抑制eEF2K介导的细胞衰老缓解绝经后类风湿关节炎
《Pharmacological Research》:Duhuo Jisheng Decoction mitigates postmenopausal rheumatoid arthritis by suppressing eEF2K-mediated cellular senescence
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时间:2025年10月27日
来源:Pharmacological Research 10.5
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本研究针对绝经后类风湿关节炎(PM-RA)炎症和骨破坏更严重的临床难题,发现真核延伸因子2激酶(eEF2K)在老年RA患者外周血单核细胞中显著高表达。研究人员通过构建卵巢切除(OVX)增强的佐剂性关节炎(AIA)模型,证实独活寄生汤(DHJSD)能够下调eEF2K表达,改善细胞周期阻滞,抑制衰老相关分泌表型(SASP),从而有效缓解关节炎症和骨侵蚀。该研究首次揭示DHJSD作为新型eEF2K抑制剂在PM-RA治疗中的重要作用,为靶向衰老通路治疗关节炎提供了新策略。
在全球范围内,类风湿关节炎(Rheumatoid Arthritis, RA)呈现出明显的性别差异,女性患病率是男性的2-3倍。在中国,这种差异更为突出,男女比例达到1:4,超过500万人受此疾病困扰。特别值得注意的是,55%的女性RA患者在55岁后被确诊,绝经后女性表现出更高的RA发病和进展风险。与未绝经的RA患者相比,绝经后RA(Postmenopausal RA, PM-RA)具有疾病活动度加剧、骨侵蚀加速和生活质量下降等特征,成为临床治疗的重点和难点。
尽管PM-RA具有独特的病理生理特征,当前的治疗方案仍不够理想,迫切需要基于疾病特异性机制的靶向干预措施。近年来,生物学衰老被认为是RA发病的关键因素,每年加速衰老与疾病风险增加1%-3%相关。细胞衰老——以不可逆的细胞周期停滞和衰老相关分泌表型(Senescence-Associated Secretory Phenotype, SASP)为特征——已成为RA进展的关键驱动因素。
在这项发表于《Pharmacological Research》的研究中,研究人员从临床问题出发,发现真核延伸因子2激酶(eukaryotic elongation factor-2 kinase, eEF2K)在≥60岁RA患者的外周血单核细胞(Peripheral Blood Mononuclear Cells, PBMCs)中表达显著高于≤40岁和40-60岁患者群体。这一发现提示eEF2K可能与PM-RA的发病机制密切相关。
为了验证这一假设,研究团队构建了OVX增强的AIA大鼠模型,模拟人类PM-RA的病理特征。通过分子、免疫学和组织病理学分析,结合体外细胞模型,系统评估了独活寄生汤(Duhuo Jisheng Decoction, DHJSD)的治疗效果及其作用机制。
主要技术方法包括:临床样本分析(33例女性RA患者PBMCs)、动物模型建立(SD雌性大鼠OVX+AIA模型)、细胞实验(LPS刺激的RAW 264.7细胞和RANKL诱导的破骨细胞)、分子生物学技术(Western blot、qPCR、ELISA)、影像学分析(Micro-CT)以及细胞周期和衰老检测等。
3.1. eEF2K表达与女性RA患者年龄和疾病严重程度相关
研究人员首先检测了不同年龄段女性RA患者PBMCs中eEF2K的mRNA表达水平。结果显示,在女性RA患者中,eEF2K在PBMCs中的表达随年龄增长而增加,绝经后患者(≥60岁)的表达显著高于≤40岁和40-60岁年龄段。此外,血清类风湿因子(Rheumatoid Factor, RF)水平也随患者年龄增长而升高。
体外实验中,使用eEF2K抑制剂NH125处理LPS刺激的RAW 264.7细胞和RANKL诱导的破骨细胞,发现NH125能显著抑制促炎细胞因子的释放和破骨细胞生成,这与减轻细胞周期阻滞和抑制SASP相关。抑制eEF2K还能降低P53、P16和P21的表达,改善细胞周期停滞状态,逆转细胞衰老。
3.2. DHJSD治疗显著改善绝经后AIA模型大鼠的关节炎进展和骨破坏
研究团队建立了绝经后AIA大鼠模型,并每天给予DHJSD治疗,连续24天。结果显示,DHJSD(5.78 g/kg)能显著减轻AIA+OVX大鼠的体重下降,剂量依赖性地抑制足爪肿胀,效果与甲氨蝶呤(Methotrexate, MTX)相当甚至更优。
Micro-CT成像显示,DHJSD能显著改善AIA+OVX大鼠的皮质/骨小梁骨丢失,组织病理学分析表明DHJSD减轻了滑膜增生、炎症浸润和关节间隙狭窄。此外,DHJSD还剂量依赖性地抑制了关节炎诱导的促炎细胞因子(IL-6、IL-1β、TNF-α)和破骨细胞生成标志物(NFATC1、CTSK)的表达上调。
3.3. DHJSD治疗调节eEF2K介导的细胞周期和细胞衰老
与对照组相比,AIA+OVX大鼠PBMCs和骨组织中eEF2K表达显著升高。MTX或DHJSD治疗能显著降低PBMCs和骨组织中eEF2K的表达。DHJSD还能显著降低PBMCs和骨组织中P53、P21和P16的mRNA水平,以及骨组织中Cyclin B1蛋白水平。
流式细胞术分析显示,DHJSD治疗逆转了AIA+OVX大鼠PBMCs在G2/M期的细胞周期阻滞。这些结果表明,DHJSD可能通过调节eEF2K影响细胞衰老和细胞周期,从而改善炎症反应和减轻骨破坏。
3.4. 体外实验验证含DHJSD血清对细胞衰老、炎症和骨破坏的抑制作用
分子对接分析发现,eEF2K能与ginsenoside Rg1/ginsenoside Rb1/liquiritin通过氢键高亲和力结合。实验表明,含DHJSD血清能降低RANKL诱导的破骨细胞和LPS刺激的RAW 264.7细胞中eEF2K、P53、P16、P21和Cyclin B1的表达。
含DHJSD血清还能逆转细胞周期阻滞,显著降低SA-β-Gal(细胞衰老标志物)的荧光强度。此外,10%含DHJSD血清能降低LPS刺激的RAW 264.7细胞中细胞炎症因子的产生,以及破骨细胞骨破坏相关基因(CTSK、NFATC1、TRAP、MMP-9和MMP-13)的表达。
3.5. DHJSD通过靶向eEF2K在绝经后AIA动物模型中增强抗关节炎疗效
研究发现,DHJSD能逆转AIA+OVX大鼠的体重下降,显著减轻足爪水肿和关节炎评分,但对AIA大鼠没有显著影响。组织学和Micro-CT分析显示,AIA+OVX+DHJSD大鼠的骨骼病理变化少于AIA+DHJSD大鼠。
AIA+OVX大鼠骨组织中eEF2K表达显著高于AIA大鼠,且与细胞周期相关基因(P53、P21、P16和Cyclin B1)表达呈正相关。DHJSD治疗能显著降低AIA+OVX大鼠骨组织中eEF2K表达,以及细胞周期相关基因和衰老相关基因的水平。
3.6. DHJSD通过靶向eEF2K和调节细胞周期延缓细胞衰老
将含DHJSD血清(10%)与eEF2K抑制剂NH125(0.5 μM)联合使用,发现联合治疗能更显著地降低LPS刺激的RAW 264.7细胞中eEF2K表达水平,同时更显著地下调TNF-α、P53和P16表达。
构建eEF2K过表达mRNA并转染至LPS刺激的RAW 264.7细胞和RANKL诱导的破骨细胞,发现eEF2K过表达细胞的衰老相关蛋白和基因(P53、P21和P16)表达显著高于阴性对照细胞。含DHJSD血清能降低这些指标的表达。
研究结论表明,DHJSD通过抑制eEF2K表达,减轻细胞周期阻滞,从而改善细胞衰老,有效缓解炎症和骨破坏。该研究首次将DHJSD定位为新型eEF2K抑制剂,为PM-RA的靶向治疗提供了理论依据。
在讨论部分,研究人员强调PM-RA患者预后往往较差,原因是严重的关节炎症和骨质疏松同时存在。尽管抗风湿药物和生物制剂的发展为RA治疗带来了希望,但其副作用仍是需要解决的重要挑战。本研究首次报道了60岁以上RA患者PBMCs中eEF2K mRNA表达的显著上调,并成功建立了绝经后AIA动物模型。
该研究的创新点在于首次将DHJSD的抗关节炎作用与eEF2K抑制联系起来,揭示了其在调节细胞周期和延缓细胞衰老方面的新机制。与传统的抗风湿药物相比,DHJSD显示出更好的安全性,对肝肾功能指标无显著影响。
然而,研究也存在一定局限性,如实验主要在RAW 264.7细胞和破骨细胞系以及AIA动物模型中进行,需要在其他细胞和动物模型中进行验证以确立更广泛的适用性。此外,基于分子对接预测的结合能力,最具潜力的候选成分ginsenoside Rg1/Rb1和liquiritin对eEF2K的抑制作用值得进一步研究。
总之,这项研究填补了PM-RA发病机制分子机理与DHJSD治疗机制之间的空白,为eEF2K靶向干预的转化应用和DHJSD在PM-RA治疗中的临床推广奠定了基础。该研究不仅为理解PM-RA的分子机制提供了新视角,也为开发针对衰老通路的创新治疗策略提供了重要依据。
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