综述:骨关节炎的营养干预:靶向代谢-炎症-氧化应激轴——临床证据与转化实践

《Frontiers in Nutrition》:Nutritional interventions for osteoarthritis: targeting the metabolism-inflammation-oxidative stress axis—clinical evidence and translational practice

【字体: 时间:2025年10月27日 来源:Frontiers in Nutrition 5.1

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  本综述系统阐述了骨关节炎(OA)从传统机械磨损观念向代谢-炎症紊乱新范式的转变,强调营养干预作为疾病修饰策略的核心地位。文章深入探讨了肥胖、肠道菌群失衡等因素通过"代谢-炎症-氧化应激"网络驱动OA的病理机制,重点分析了ω-3多不饱和脂肪酸(PUFAs)、胶原肽等关键营养素的循证效果,并构建了基于地中海饮食(MD)的四级渐进式营养干预方案,为个性化OA管理提供了新思路。

  
引言
骨关节炎(OA)是全球最常见的慢性关节疾病,传统上被视为不可避免的年龄相关磨损性疾病。然而最新研究表明,代谢和营养因素作为可调控的主要驱动因素,正推动着OA发病机制的重新定义。这种从纯粹机械性到代谢炎症性疾病的转变,为管理策略开辟了变革性途径,将营养干预定位为疾病修饰的基石策略。
营养与OA的病理学关联
肥胖通过机械超负荷和脂肪组织介导的全身炎症的协同作用,成为OA的关键风险因素。除生物力学影响外,脂肪的内分泌功能至关重要:促炎脂肪因子(如瘦素、抵抗素)和脂肪源性外泌体通过将滑膜巨噬细胞极化为M1表型,创造慢性炎症关节微环境。氧化应激通过活性氧(ROS)过度积累破坏软骨稳态,诱导线粒体功能障碍、激活NF-κB和MAPK信号通路,最终导致软骨细胞凋亡。新兴研究确立了肠道菌群失调与OA进展之间的联系,主要通过"肠道-关节轴"介导:短链脂肪酸(SCFAs)等微生物代谢物通过激活GPCRs和抑制组蛋白去乙酰化酶(HDAC),调节免疫稳态并减轻滑膜炎症。
关键营养素的循证效果
抗炎营养素中,ω-3多不饱和脂肪酸通过抑制NF-κB通路和竞争性拮抗花生四烯酸的促炎代谢物,发挥抗炎和软骨保护作用。多酚类化合物(如姜黄素)通过抑制NF-κB和COX-2通路减少促炎因子释放,同时激活Nrf2增强抗氧化酶活性。软骨保护营养素方面,胶原肽通过刺激软骨细胞合成II型胶原(Col-II)和蛋白聚糖,同时抑制MMP-13和ADAMTS-5活性发挥保护作用。维生素D通过激活VDR受体抑制软骨细胞炎症因子表达,钙则维持软骨下骨密度,二者共同调节骨-软骨稳态。
膳食模式与OA治疗
地中海饮食(MD)通过多种成分的协同作用发挥抗炎和抗氧化效果:特级初榨橄榄油中的橄榄苦苷抑制COX-1/2活性;ω-3脂肪酸下调NF-κB通路;膳食纤维促进肠道细菌产生SCFAs。临床研究表明,严格遵循MD可显著降低OA风险和进展。低热量饮食(LCD)通过限制每日能量摄入诱导体重减轻,对肥胖相关OA发挥双重保护作用:减轻机械负荷和调节代谢炎症。素食主义模式虽能提供丰富的多酚和维生素C,但长期可能导致维生素B12、锌等营养素缺乏,增加骨质疏松风险。
特殊OA人群的营养管理
老年OA患者营养策略应聚焦抗炎、肌肉保护和代谢调节,强调高蛋白摄入(1.2–1.5 g/kg/d)和充足维生素D(2000 IU/天)与钙(1200 mg/天)。合并糖尿病的OA患者需优先控制血糖,采用低血糖指数(GI)饮食结构,限制精制碳水化合物。体力活动引起的OA需重点支持软骨营养,补充硫酸氨基葡萄糖(1500 mg/天)和硫酸软骨素(800–1200 mg/天)作为软骨基质前体。围绝经期和绝经后女性OA患者应注重骨骼和关节的基础支持,充足钙(1000–1200 mg/天)和维生素D(800–2000 IU/天)摄入是维持骨密度的核心。
实践建议与未来展望
基于临床研究证据,我们构建了四级渐进式营养干预方案:第一级(所有OA患者)遵循抗炎饮食(主要是MD),结合减轻体重5–10%(BMI≥25者)和低冲击运动;第二级添加关节结构支持营养素;第三级引入高活性软骨修复成分;第四级整合医学营养治疗(MNT),结合高剂量ω-3 PUFAs(EPA+DHA 3 g/天)增强抗炎效果。未来研究方向包括标准化长期随机对照试验、表型特异性干预策略开发,以及微生物组靶向治疗和营养表观遗传学的深入探索。
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