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靶向TSPO调控CD14/TLR4/LY96通路:Emapunil通过抑制滑膜巨噬细胞M1极化缓解骨关节炎的新机制
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月20日 来源:Osteoarthritis and Cartilage 7.2
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本研究针对骨关节炎(OA)缺乏有效疗法的现状,揭示了TSPO在滑膜巨噬细胞中的关键作用及其配体Emapunil的治疗潜力。通过分子对接、RNA测序及体内外实验,发现Emapunil通过下调CD14/LY96抑制TLR4/NF-κB通路,显著降低M1型巨噬细胞比例及促炎因子释放,从而缓解软骨破坏。该研究为OA治疗提供了新靶点和候选药物,具有重要临床转化价值。
骨关节炎(Osteoarthritis, OA)作为最常见的退行性关节疾病,困扰着全球数亿患者。随着人口老龄化加剧,OA带来的社会经济负担日益沉重。传统观点认为OA是单纯的"软骨磨损"疾病,但近年研究发现,低度慢性炎症贯穿OA全程,其中滑膜巨噬细胞的异常活化扮演关键角色。特别是M1型促炎巨噬细胞通过分泌IL-1β、TNF-α等细胞因子,加剧软骨细胞外基质降解,形成恶性循环。然而,调控巨噬细胞极化的分子机制尚未阐明,临床仍缺乏针对性治疗策略。
南方医科大学第三附属医院的研究团队将目光投向了一个多功能蛋白——转运蛋白18 kDa(Translocator protein 18 kDa, TSPO)。这个定位于线粒体外膜的"分子多面手",在神经炎症中已被证实具有调控作用,但在OA中的功能仍是未解之谜。更引人注目的是,TSPO的高选择性配体Emapunil(XBD-173)已显示出抗焦虑和神经保护作用,能否在OA战场再建奇功?这项发表在《Osteoarthritis and Cartilage》的研究,首次系统揭示了TSPO-Emapunil轴通过CD14/TLR4/LY96通路调控巨噬细胞极化的全新机制。
研究团队运用多组学技术展开攻关:通过免疫组化分析OA患者和小鼠模型的关节组织;采用分子对接模拟Emapunil与TSPO的结合特性;通过siRNA和质粒转染操纵巨噬细胞TSPO表达;结合RNA测序解析Emapunil处理的LPS诱导M1巨噬细胞转录组变化;最后建立小鼠OA模型验证Emapunil的体内疗效。临床样本来自接受膝关节置换的OA患者和创伤患者的对照组织。
【TSPO表达增加】研究发现TSPO在OA患者和小鼠模型的滑膜组织中显著上调,尤其在滑膜巨噬细胞中富集,但在软骨组织中维持基线表达。这种细胞特异性提示TSPO可能主要参与滑膜炎症调控而非直接作用于软骨。
【功能机制解析】在RAW264.7巨噬细胞系中,TSPO过表达促进M1极化标志物iNOS和促炎因子释放,而抑制TSPO未显示显著影响。分子对接显示Emapunil与TSPO结合能低至-8.3 kcal/mol,形成稳定复合物。Emapunil处理可显著抑制LPS诱导的M1极化,降低IL-6、TNF-α水平,并保护共培养系统中的软骨细胞。
【动物模型验证】腹腔注射Emapunil的OA小鼠表现出滑膜炎减轻、OARSI评分下降等改善。免疫荧光显示治疗组M1巨噬细胞(CD86+)减少,同时软骨破坏标志物MMP13下降而II型胶原(COL2)增加。
【通路机制阐明】RNA测序和qPCR证实Emapunil通过TSPO依赖性方式下调CD14和LY96(MD-2)mRNA,削弱TLR4受体复合物形成,进而抑制NF-κB核转位和下游炎症信号。当使用TSPO抑制剂PK11195时,Emapunil对CD14/TLR4/LY96通路的调控作用被完全阻断。
这项研究首次确立TSPO在OA滑膜巨噬细胞中的关键地位,揭示其配体Emapunil通过"TSPO-CD14/LY96-TLR4/NF-κB"轴调控M1极化的分子机制。临床转化方面,Emapunil作为已通过I期临床试验的化合物,具有快速推向OA治疗的潜力。理论层面,该发现将TSPO的功能范畴从神经系统扩展到关节炎症领域,为理解免疫代谢调控提供新视角。未来研究可进一步探索TSPO在不同巨噬细胞亚群中的动态变化,以及Emapunil与其他OA治疗手段的协同效应。这项成果为开发精准靶向滑膜炎症的OA治疗策略奠定了坚实基础。
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