Sirt1通过抑制Wnt/β-catenin通路缓解HT-2毒素诱导的软骨细胞损伤

【字体: 时间:2025年06月21日 来源:Toxicon 2.6

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  本研究针对HT-2毒素如何通过Sirt1-Wnt/β-catenin轴导致软骨细胞外基质(ECM)降解和衰老这一科学问题,揭示了Sirt1激活可抑制WNT3A/β-catenin通路,从而减轻HT-2毒素对软骨细胞的毒性作用,为KBD(大骨节病)治疗提供新靶点。

  

在谷物霉变产生的毒素中,T-2毒素及其代谢产物HT-2毒素被证实与大骨节病(Kashin-Beck disease, KBD)的发生密切相关。这种地方性骨关节疾病以软骨破坏为特征,但HT-2毒素如何精确损伤软骨细胞的分子机制尚不明确。更引人关注的是,沉默信息调节因子1(Sirt1)作为维持软骨稳态的关键蛋白,在KBD患者软骨组织中异常下调,而Wnt/β-catenin信号通路却在相同条件下异常激活——这两者是否存在调控关系?哈尔滨医科大学的研究团队在《Toxicon》发表的研究给出了答案。

研究人员采用人胎儿软骨细胞,通过CCK-8检测、β-半乳糖苷酶(β-galactosidase)衰老染色等技术,系统评估了HT-2毒素对细胞活力、细胞外基质(ECM)平衡和衰老标志物的影响,并结合Sirt1激动剂白藜芦醇(Resveratrol)干预实验,揭示了Sirt1-Wnt/β-catenin通路在其中的调控作用。

【Effects of HT-2 Toxin on Cell Viability of Chondrocytes】
通过甲苯胺蓝染色和胶原II免疫荧光确认软骨细胞纯度后,CCK-8实验显示HT-2毒素以剂量依赖性方式(5/10/20ng/mL)显著抑制细胞活力,确立后续实验剂量梯度。

【HT-2 toxin induces chondrocytes senescence and extracellular matrix damage】
HT-2毒素处理导致ECM代谢失衡:胶原II(Collagen II)和基质金属蛋白酶抑制因子1(TIMP1)显著降低,而基质金属蛋白酶13(MMP13)升高。同时衰老标志物P21和β-galactosidase表达增加,证实毒素诱发细胞衰老。值得注意的是,Wnt通路关键分子WNT3A和β-catenin表达上调,而Sirt1表达被抑制。

【Resveratrol的挽救效应】
使用25μM白藜芦醇激活Sirt1后,TIMP1和胶原II水平恢复,P21表达下降,但MMP13未受影响。机制上,白藜芦醇显著抑制WNT3A/β-catenin通路激活,提示Sirt1通过负调控Wnt信号发挥作用。

这项研究首次阐明HT-2毒素通过抑制Sirt1激活Wnt/β-catenin通路,进而导致ECM降解和细胞衰老的分子机制。Yue Zhao、haonan Li等作者发现,Sirt1激动剂可部分逆转毒素损伤,这为开发以Sirt1-Wnt/β-catenin轴为靶点的KBD治疗策略提供了理论依据。特别值得注意的是,虽然Sirt1激活能改善ECM合成(胶原II/TIMP1)和衰老表型,但对MMP13的降解作用无影响,提示可能需要联合其他靶点干预以实现完全保护。该成果不仅深化了对环境毒素致软骨损伤机制的理解,也为其他软骨退行性疾病(如骨关节炎)的治疗提供了新思路。

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