麝香酮通过p53信号通路抑制髓核细胞炎症和衰老治疗椎间盘退变

【字体: 时间:2025年08月15日 来源:Scientific Reports 3.9

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  本研究针对椎间盘退变(IDD)这一导致慢性腰背痛的关键病因,创新性地发现传统中药麝香关键成分麝香酮(Muscone)可通过抑制p53信号通路,显著改善炎症诱导的髓核(NP)细胞外基质(ECM)代谢紊乱和细胞衰老。研究证实25μM麝香酮能上调ACAN/COL2等合成基因,下调MMPs/ADAMTS等分解基因,并通过RNA测序和动物实验揭示其通过调控p53磷酸化延缓IDD进程,为临床治疗提供了新策略。

  

慢性腰背痛是全球致残的首要因素之一,其中椎间盘退变(IDD)是重要诱因。随着年龄增长,髓核(NP)组织中的水分和蛋白多糖逐渐流失,细胞外基质(ECM)代谢失衡,伴随髓核细胞衰老和凋亡,最终导致椎间盘结构破坏。目前临床缺乏有效药物干预手段,手术指征外的患者面临治疗困境。传统中药麝香的主要活性成分麝香酮(Muscone)具有抗炎、抗氧化等药理活性,但其在IDD中的作用机制尚不明确。

海军军医大学附属上海长征医院脊柱中心的研究团队在《Scientific Reports》发表研究,首次揭示麝香酮通过调控p53信号通路改善髓核退变的分子机制。研究采用IL-1β诱导的人原代髓核细胞退变模型,通过CCK-8检测细胞活力,qPCR和Western blot分析ECM代谢相关基因表达,SA-β-gal染色评估细胞衰老,结合RNA测序筛选关键通路,并建立小鼠椎间盘穿刺模型进行体内验证。

研究结果显示,25μM麝香酮能显著逆转IL-1β诱导的髓核细胞活力下降,上调ACAN、COL2和CHSY1等ECM合成基因,抑制MMP1/3/13和ADAMTS4/5等分解基因表达。Transwell实验证实麝香酮可减少NP细胞迁移能力。通过TUNEL染色和流式细胞术发现,麝香酮能降低IL-1β诱导的细胞凋亡率,改善细胞周期阻滞。

在机制探索方面,RNA测序显示p53信号通路显著富集。实验证实麝香酮可降低p53及其磷酸化水平,抑制下游PUMA、BAX等促凋亡因子表达。使用p53激动剂SCH529074可逆转麝香酮的保护作用。SA-β-gal染色显示麝香酮能减少衰老细胞比例,降低p16INK4A和p21CIP等衰老标志物表达。

动物实验中,MRI和病理分析表明麝香酮治疗能显著改善穿刺诱导的小鼠椎间盘退变,维持椎间盘高度和结构完整性。免疫组化显示治疗组p53、p16和p21阳性细胞数明显减少。

该研究创新性地将传统中药活性成分与现代分子生物学相结合,阐明麝香酮通过抑制p53信号通路调控ECM代谢平衡、延缓细胞衰老的多重保护机制。研究结果为IDD的药物治疗提供了新思路,25μM的优化浓度也为临床转化奠定基础。未来需进一步探索口服给药效果及与其他治疗手段的协同作用,推动从实验室到临床的应用转化。

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