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【编辑推荐】为探究衰老与膝关节炎中软骨退化机制，研究人员分析不同年龄人膝关节软骨，发现随年龄增长，软骨厚度、细胞外基质（ECM）含量下降，PAC1 受体表达与 Sox9 活性降低。揭示 PAC1 受体在软骨稳态维持中的关键作用，为 OA 防治提供新方向。
衰老如同岁月刻刀，在人体最复杂的膝关节软骨上留下痕迹。作为无血管、神经的特殊结缔组织，关节软骨依赖软骨细胞合成 II 型胶原、蛋白聚糖等细胞外基质（ECM）维持润滑与承重功能。然而，随着年龄增长，软骨修复能力衰退，骨关节炎（OA）这一致残性疾病发病率攀升。尽管已知衰老与 OA 密切相关，但软骨退化的分子机制，尤其是神经肽信号在其中的作用，仍迷雾重重。
来自匈牙利德布勒森大学（University of Debrecen）和佩奇大学（University of Pécs）的研究团队，瞄准垂体腺苷酸环化酶激活多肽（PACAP）及其受体 PAC1-R，试图揭开衰老与软骨退化的关联密码。他们的研究成果发表在《GeroScience》，为理解软骨衰老提供了关键分子证据。
研究人员从不同年龄段（0-100 岁）的人体膝关节股骨内侧髁获取软骨样本，采用组织学染色（HE、DMMB、天狼星红）、极化光显微镜（PLM）分析胶原纤维取向、免疫组织化学和 Western blot 检测受体表达等技术。特别值得注意的是，样本排除了已知病理软骨疾病个体，且控制在死后 9 天内采集，以确保衰老相关变化的准确性。
一、软骨形态与基质成分随年龄退化
通过 HE 染色观察发现，21-30 岁健康软骨结构清晰， superficial zone 胶原纤维平行排列，deep zone 软骨细胞呈柱状分布。而 41-50 岁起，软骨表面出现不连续， territorial 和 interterritorial 基质染色变浅，提示基质合成减少。DMMB 染色显示，40 岁后糖胺聚糖（GAGs）含量显著下降， superficial zone 出现 orthochromatic 染色，表明蛋白聚糖丢失。OARSI 分级显示，41-50 岁组开始出现 Grade 1-3 软骨病变，随年龄增长病变加重，证实软骨退化始于中年。
二、胶原纤维排列紊乱与 PAC1 受体表达下调
天狼星红染色结合 PLM 分析发现，21-30 岁组胶原纤维取向规则， superficial zone 呈平行排列，deep zone 可见特征性 “maltan cross”。40 岁后，胶原纤维排列紊乱， superficial zone 出现波浪状结构，maltan cross 减少，PLM 评分从 5 分降至 2-3 分，反映 ECM 结构破坏。Western blot 显示，PAC1-R 蛋白表达在 21-30 岁达峰值，40 岁后逐渐下降，90 岁以上组几乎不可检测。与之同步，下游转录因子 Sox9 及其磷酸化形式（P-Sox9）表达也显著降低，提示 PAC1-R/Sox9 通路活性减退。
三、PAC1 受体与软骨退化的相关性
免疫组织化学进一步证实，PAC1-R 在年轻软骨中主要定位于软骨细胞膜，40 岁后转向细胞内分布，且膜表达强度减弱。统计分析显示，PAC1-R 表达水平与软骨厚度、GAGs 含量及 Sox9 活性呈正相关，与 OA 病变分级呈负相关。这表明 PAC1-R 不仅是软骨健康的分子标志物，其功能减退可能直接参与衰老相关软骨退化。
四、研究结论与意义
本研究首次在人体样本中证实，膝关节软骨退化与 PAC1 受体表达下降显著相关，且退化起始于 40-50 岁。PAC1-R 通过调控 Sox9 活性，影响 II 型胶原和蛋白聚糖合成，维持软骨 ECM 稳态。随着年龄增长，PAC1-R 表达减少导致软骨修复能力下降，最终引发 OA。
这一发现为 OA 防治开辟了新方向：靶向 PAC1 受体可能成为延缓软骨衰老的潜在策略。未来或可通过局部递送 PACAP 类似物，激活 PAC1-R/Sox9 通路，促进基质合成，为中老年人群软骨健康维护提供创新手段。正如研究团队指出，深入理解神经肽信号与软骨衰老的互作机制，将为开发 “软骨抗衰老” 疗法奠定重要基础。
