Compound 3k治疗骨关节炎:调控氧化应激通路改善软骨细胞糖酵解的作用机制

作     者：郭素蓉 曹士盛 穆星彤 杨青 张娟 Guo Surong;Cao Shisheng;Mu Xingtong;Yang Qing;Zhang Juan

作者机构：天津医科大学口腔医学院天津市300041 天津医科大学口腔医院口腔修复科天津市300041 

出 版 物：《中国组织工程研究》 (Chinese Journal of Tissue Engineering Research)

年 卷 期：2025年第29卷第2期

页      面：363-370页

学科分类：1002[医学-临床医学] 1001[医学-基础医学(可授医学、理学学位)] 1010[医学-医学技术（可授医学、理学学位）] 100104[医学-病理学与病理生理学] 100215[医学-康复医学与理疗学] 10[医学] 

基　　金：天津市卫生科技健康项目(TJWJ2022MS015) 项目负责人:张娟 

主　　题：骨关节炎 糖酵解 Compound 3k 氧化应激 HIF-1α/ROS ATDC5细胞 葡萄糖代谢 白细胞介素1β 小分子药物 

摘      要：背景:骨关节炎现已被认为是一种代谢性疾病,既往研究表明糖酵解在骨关节炎的发生发展中起重要作用。Compound 3k作为一种新型糖酵解小分子抑制剂,具有抗炎及抗肿瘤等功效,因此可靶向糖酵解,有望为骨关节炎治疗提供新的思路。目的:基于缺氧诱导因子1α/活性氧的氧化应激通路探究Compound 3k在糖酵解过度活跃所导致的骨关节炎中的作用机制。方法:取对数生长期的ATDC5成软骨细胞,用10 ng/mL白细胞介素1β作用24 h诱导骨关节炎体外细胞模型,以CCK-8法检测不同浓度(0.25,0.5,1,2.5,5,10,15μmol/L)Compound 3k的细胞毒性,选出合适浓度进行后续实验。将软骨细胞随机分为对照组、模型组、治疗组,模型组以10 ng/mL的白细胞介素1β诱导,治疗组以Compound 3k预刺激2 h后与白细胞介素1β共培养,用CCK-8法检测各组细胞增殖情况;用ELISA试剂盒检测各组细胞炎症水平;用试剂盒检测各组细胞活性氧、细胞外乳酸脱氢酶及葡萄糖含量;qRT-PCR及Western blot检测相关炎症因子白细胞介素6、肿瘤坏死因子α及糖酵解相关基因葡萄糖转运蛋白1、甘油醛3-磷酸脱氢酶、单羧酸转运蛋白1和缺氧诱导因子1α的表达水平。结果与结论:①与对照组相比,模型组细胞增殖活性下降、糖酵解水平活跃,表现为细胞外乳酸脱氢酶含量增加(P0.001),葡萄糖含量减少(P0.001),相关炎症因子白细胞介素6(P0.0001)及肿瘤坏死因子α(P0.001),糖酵解相关基因葡萄糖转运蛋白1(P0.001)、甘油醛3-磷酸脱氢酶(P0.001)、单羧酸转运蛋白1(P0.001)及缺氧诱导因子1α(P0.001)的表达水平均上调,并伴随氧化应激,活性氧过量产生。②与模型组相比,Compound 3k的治疗有效提高细胞增殖活性,抑制过度活跃的糖酵解水平的同时,抑制了骨关节炎软骨细胞炎症(P0.001)及糖酵解相关基因的表达(P0.001),且抑制氧化应激,缺氧诱导因子1α的表达水平下调(P0.0001),活性氧水平下降。③上述结果证实,Compound 3k抑制了白细胞介素1β诱导的软骨细胞炎症,其机制可能与糖酵解及缺氧诱导因子1α/活性氧介导的氧化应激有关。