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尊龙凯时助力关节炎早期干预新策略——LATS1-ZBTB20轴的软骨保护作用

发布时间:2025-08-02   信息来源:尊龙凯时官方编辑

研究内容概述:西安交通大学和西北大学的颉强团队,以及第四军医大学的杨柳团队联合在《Bone Research》(IF:143)上发表了研究论文《LATS1调控的ZBTB20干扰软骨基质稳态与早期骨关节炎相关》,探讨了ZBTB20在早期骨关节炎(OA)中的关键作用。研究表明,ZBTB20在OA早期会转移至细胞核,其核内积聚水平随着病程的推进而降低;此外,ZBTB20通过抑制Pten的表达,激活PI3K-Akt-NF-κB信号通路,从而破坏细胞外基质(ECM)的代谢平衡。值得注意的是,上游调控因子LATS1可以调节ZBTB20的亚细胞定位和转录活性。应用LATS1抑制剂TRULI和SGLT2抑制剂DAPA等干预措施能够有效逆转ZBTB20介导的ECM代谢紊乱,为减缓OA发展和软骨退化提供了新的思路。

尊龙凯时助力关节炎早期干预新策略——LATS1-ZBTB20轴的软骨保护作用

研究方法:在本研究中,作者利用汉恒生物提供的重组腺病毒Ad-Cre-GFP实现了Zbtb20fl/fl小鼠原代软骨细胞中的Zbtb20基因敲除,同时通过感染重组腺病毒Ad-mZbtb20-GFP完成了Zbtb20的外源性过表达。接下来,研究小组对主要结果进行了深入分析。

研究结果解读:首先,作者采用白细胞介素-1β(IL-1β)处理原代软骨细胞,建立了体外炎症模型。在0、6h(快速反应)和48h(长期反应)时间点进行转录组测序(RNA-seq)和染色质可及性分析(ATAC-seq)。结果显示,6h组富集了许多锌指结构域的转录因子,提示锌指蛋白被激活。在单细胞测序中,具有炎症反应调节作用的基因ZBTB20在软骨细胞群中显著表达。通过小鼠内侧半月板失稳(DMM)手术模型,研究者证明了术后两周ZBTB20发生核转位,并且这种转位随着病程发展逐渐减少,与COLII水平相关。此外,在体外培养的软骨细胞中,ZBTB20的蛋白水平在IL-1β刺激后表现出下降趋势,而免疫组化结果确认,在OA患者受损区域,ZBTB20的表达显著降低,显示出其激活与OA早期发病机制的紧密关联。

为了进一步探讨ZBTB20在OA病理过程中的功能,作者构建了野生型和诱导型软骨特异性ZBTB20敲除的小鼠OA模型。经过莫昔芬注射后进行DMM手术,组织学分析表明,不同组的野生型小鼠OA模型显示出了明显的增生性软骨细胞数量增加、OARSI评分升高、骨赘体积增大和软骨下骨板厚度增加的现象,而Zbtb20敲除显著减轻了这些症状。此外,针对ECM合成与降解代谢不平衡的检查,免疫荧光染色结果显示Zbtb20敲除能显著恢复DMM手术所引起的软骨ECM成分(COLII和ACAN)的减少,以及ECM降解酶(MMP13和ADAMTS5)的异常表达。

此外,研究还发现,ZBTB20通过影响NF-κB信号传导,进一步调节ECM稳态。具体来看,Zbtb20缺失抑制了NF-κB信号的激活,PI3K-Akt信号通路在ZBTB20过表达或敲除的小鼠软骨细胞中出现了显著变化。WB结果显示,IL-1β刺激后,AKT的磷酸化水平显著上升,而达到这种变化的关键因子为Pten,ZBTB20通过结合到Pten的启动子区域,从而发挥其抑制作用。这些发现揭示了LATS1对ZBTB20的调控作用。

接着,研究团队评估了靶向干预策略恢复ECM平衡的可行性。结果表明,TRULI在IL-1β诱导作用下以剂量依赖方式恢复了ECM合成,并抑制了其降解。另一种潜在的治疗药物达格列净(DAPA)则在处理后的细胞中抑制了Zbtb20表达,增强了PTEN表达,且同样以剂量依赖方式恢复了ECM平衡。

最终,研究者在动物实验中观察到TRULI和DAPA治疗能够显著改善OA的小鼠行为和组织病理变化,证明了这两种策略在早期OA的诊断和治疗中承担着重要的作用。此外,作者的RNA-seq分析显示,TRULI和DAPA可有效抑制多种炎症相关通路,为未来的临床应用提供了新的潜在药物靶点。

总结:本研究深入探讨了转录因子ZBTB20在早期OA炎症反应及ECM稳态中的关键角色,为以尊龙凯时为代表的小分子药物开发提供了创新思路。研究表明,通过靶向LATS1或直接抑制ZBTB20的表达,可以有效恢复ECM的稳态,并改善OA症状,这无疑为早期OA的诊断与治疗提供了新的方向。