浙江大学肖鹏/沈舒滢发表PNAS:补充维生素B1可治疗骨关节炎
2024-07-20 BioMed科技 BioMed科技
本研究发现了VB1下调为OA微环境的一个新的代谢特征,并且补充VB1可起到治疗OA的潜在效应。
近期,浙江大学医学院邵逸夫医院的肖鹏和沈舒滢在国际著名期刊PNAS上发表论文,揭示了维生素B1调控巨噬细胞功能在骨关节炎治疗中的潜在功效(图1)。沈舒滢、梁奕为本文的第一作者,肖鹏为本文的通讯作者。
【文章背景】
随着世界老龄化的加剧,骨关节炎(osteoarthritis,OA)发病率呈逐年升高趋势。OA是一种退行性骨关节病,临床表现为缓慢发展的关节疼痛、压痛、僵硬、关节肿胀、活动受限和关节畸形等。OA也是导致老年人群残废或行动障碍最主要的原因之一。免疫微环境紊乱是OA的重要病理特征,然而目前对于影响OA免疫微环境的具体因素和作用机制仍不明朗,限制了有效治疗策略的开发。
【文章内容】
图1. 论文首页
在本研究中,作者采用代谢组学检测了OA患者和对照组关节液中的代谢物差异,主成分分析(PCA)表明OA患者关节液的代谢物谱和对照组关节液呈现一定程度分离。相比于对照组,OA患者关节液中有26种代谢物的水平显著下调,27种代谢物的水平显著上调。同时,鉴定出了维生素B1(VB1)为OA患者中下调最剧烈的代谢物之一(图2)。
图2.
VB1又称硫胺素,是一种水溶性维生素,在豆类食品、鱼肉、干果、以及谷类食物的表皮和胚芽中高水平存在。为了研究VB1对OA发病的潜在影响,作者采用了DMM法构建OA小鼠模型,并给与VB1干预。通过Safranin O/fast green染色、免疫组化染色、三维重构micro-CT等方法,发现VB1显著缓解了OA的症状,包括软骨损伤、MMP-13表达增加、骨赘数量增多等(图3)。
图3.
接着作者进行了细胞因子芯片检测,发现VB1处理显著抑制了巨噬细胞中CCL2的表达,且VB1处理后的骨关节炎小鼠血清CCL2水平显著下降(图4)。
图4.
CCL2是一种促OA的细胞因子,可通过增强炎症应答、趋化炎性细胞、造成软骨损伤等方式驱动OA的进展。为了探明CCL2是否介导了VB1的抗OA作用,研究进一步构建了DMM诱导的OA模型,给予VB1干预的同时采用重组CCL2处理。结果表明重组CCL2显著加重了OA的症状,并且削弱了VB1的治疗效应。在接受重组CCL2注射的小鼠中,VB1无法有效抑制OA的进展,提示VB1通过抑制巨噬细胞CCL2的分泌缓解OA(图5)。
图5.
综上所述,本研究发现了VB1下调为OA微环境的一个新的代谢特征,并且补充VB1可起到治疗OA的潜在效应。VB1是一种广泛存在于日常天然饮食中的物质,因此相对于常规的OA治疗药物,膳食补充VB1具有安全性高、价格低廉、患者依从性好等优点,OA患者增加VB1的摄入可能对缓解疾病有所帮助。
原文链接:
https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2408160121
作者:BioMed科技
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