Asperosaponin VI通过调控AMPK-SIRT3通路改善骨关节炎线粒体功能障碍和软骨细胞凋亡的研究

本研究针对骨关节炎(OA)中软骨细胞凋亡和线粒体功能障碍的关键病理机制，通过体外TBHP诱导的软骨细胞模型和DMM大鼠模型，系统探究了中药成分Asperosaponin VI(ASA VI)通过激活AMPK-SIRT3通路减轻内质网应激(ER stress)、改善线粒体功能的作用。研究发现ASA VI能显著抑制软骨细胞凋亡、减少细胞外基质(ECM)降解，并通过上调PGC-1α/TFAM/NRF-2促进线粒体生物合成。该研究为开发靶向AMPK-SIRT3通路的OA疾病修饰药物提供了新思路。

　　

骨关节炎作为全球致残率最高的关节疾病，其核心病理特征是软骨细胞凋亡和细胞外基质降解。尽管现有治疗能缓解症状，但针对线粒体功能障碍和内质网应激等深层病理机制的干预手段仍属空白。更棘手的是，软骨细胞作为终末分化细胞，其自我修复能力极差，一旦发生大规模凋亡将导致不可逆的关节损伤。这种临床困境促使科学家们将目光投向天然药物成分——来自中药威灵仙的Asperosaponin VI(ASA VI)。

湖北省中医院的研究团队在《Cell Biology and Toxicology》发表的研究揭示了ASA VI的多重保护机制。通过TBHP诱导的氧化应激模型，研究人员发现ASA VI能以剂量依赖方式（50-200μM）将软骨细胞存活率提升1.8-2.3倍，同时使凋亡标志物Bax/Caspase-3表达降低40-60%。更关键的是，ASA VI通过激活AMPK-SIRT3"代谢开关"，使线粒体生物合成关键因子PGC-1α/TFAM的表达提升2.1-2.5倍，ATP产量恢复至正常水平的85%。在DMM大鼠模型中，100mg/kg的ASA VI干预使OARSI评分降低56%，显著优于模型组。

研究采用三大关键技术：1) TBHP诱导的软骨细胞氧化应激模型；2) 基于shRNA的AMPK/SIRT3基因沉默；3) DMM手术构建的大鼠OA模型。实验设计涵盖从细胞到动物的多维度验证。

【ASA VI抑制TBHP诱导的凋亡和软骨降解】通过CCK-8和TUNEL实验证实，ASA VI使TBHP处理的软骨细胞存活率从62%提升至89%，凋亡率降低2.1倍。Western blot显示Collagen II/Aggrecan表达量恢复至对照组的80%，而基质降解酶MMP-13降低65%。

【ASA VI缓解ER应激和线粒体功能障碍】ASA VI处理使ER应激标志物GRP78/CHOP降低40-50%，同时线粒体膜电位(ΔΨm)JC-1红绿荧光比值从0.6恢复至1.2。MitoSOX检测显示线粒体ROS降低55%。

【AMPK-SIRT3通路的枢纽作用】shRNA敲低实验证实，抑制AMPK会使ASA VI的保护效应丧失70%，同时SIRT3表达量下降60%。而使用AMPK抑制剂Compound C处理DMM大鼠，会完全抵消ASA VI对软骨的保护作用。

【动物实验验证】ASA VI治疗的DMM大鼠表现出更完整的软骨结构，Safranin O染色显示蛋白聚糖保留量增加2.3倍，组织学评分改善58%。

这项研究的重要意义在于：首次阐明ASA VI通过AMPK-SIRT3"双靶点"协调作用机制——AMPK磷酸化激活后促进SIRT3表达，进而调控下游PGC-1α介导的线粒体生物合成。这种"代谢-表观遗传"交叉调控网络为OA治疗提供了新靶点。特别值得注意的是，ASA VI能同时干预ER应激和线粒体功能障碍这两个相互关联的病理环节，这种"双管齐下"的作用模式在现有OA治疗药物中颇为罕见。该研究不仅为中药单体治疗OA提供了分子层面的证据链，更启示我们：针对能量代谢-氧化应激网络的调控可能是开发疾病修饰药物的突破口。