自噬在骨关节炎软骨细胞退变中的机制研究
自噬对成骨细胞调控作用的研究进展
自噬对成骨细胞调控作用的研究进展郭健民;章岚【摘要】自噬是一种溶酶体降解途径,负责不必要细胞器和蛋白质等的降解和再循环,同时也能破坏细胞内的病原体.自噬对于维持机体新陈代谢的平衡具有重要作用,并且可调控细胞的生长、分化.成骨细胞是骨形成的主要功能细胞,主要负责骨基质的合成、分泌和矿化.成骨细胞活性或功能异常会导致骨质疏松、股骨头坏死、骨折愈合延缓等疾病.最新研究表明自噬在维持骨骼的动态平衡中具有关键性的调控作用.在间充质干细胞向成骨细胞分化的过程中以及在地塞米松、双膦酸盐等药物干预下,自噬呈现不同水平,成骨细胞的活性、增殖、分化和功能也因此产生相应的变化,进而影响骨形成和骨重塑.此外在骨质疏松和骨折愈合迟缓等骨疾病中,自噬也可通过调控成骨细胞的功能活性对疾病的进程产生影响.因此本文综述国内外有关自噬和成骨细胞的相关文献报道,旨在阐明自噬对成骨细胞调控作用.【期刊名称】《中国骨质疏松杂志》【年(卷),期】2018(024)011【总页数】6页(P1535-1540)【关键词】成骨细胞;自噬;细胞活性;骨疾病;骨生成【作者】郭健民;章岚【作者单位】上海体育学院运动科学学院,上海200438;山东体育学院研究生教育学院,山东济南250102【正文语种】中文【中图分类】R68自噬是细胞的一种自我消化行为，是真核细胞吞噬自身细胞质蛋白或细胞器的主要代谢过程[1]。
在这个过程中细胞质内容物被包被进囊泡，并与溶酶体相融合形成自噬溶酶体，其中的内容物被降解以满足细胞新陈代谢和更新细胞器的需求[2]。
自噬在所有的细胞中均可发生，诱导细胞应激的因素如缺氧、热量限制、氧化应激的积累等均可诱导自噬。
自噬主要有三种类型：大自噬、小自噬和分子伴侣自噬[3]，我们通常所说的自噬是指大自噬。
一般情况下自噬分为四个主要步骤：启动、延伸、成熟和降解。
Beclin-1、LC3(microtubuleassociated protein 1 A/1B light chain 3)、p62以及自噬相关基因(autophagy-related gene，ATG)参与自噬的主要过程，并被作为常用的自噬标志物[4]。
四肢骨关节炎发病过程中软骨细胞死亡机制进展
内蒙古中医药中图分类号：R684.3文献标识码：A文章编号：1006-0979（2012）17-0136-03四肢骨关节炎发病过程中软骨细胞死亡机制研究进展孙书龙*孟祥奇*姜宏*关键词：凋亡；自噬性死亡；软骨细胞；骨关节炎*南京中医药大学附属苏州市中医医院（215005）2012年6月20日收稿骨关节炎是一种与老龄化相关的疾病，不仅影响到关节软骨，而且对关节的所有结构都有影响，同时其病变过程中涉及软骨下骨的变化，并往往伴有炎症反应[1]。
关节软骨由软骨细胞组成，当关节软骨损伤后，细胞外基质丢失，机体为了维持细胞膜的平衡，关节软骨细胞对关节进行了重新构建，这一过程导致了骨关节炎的发生。
近年来随着分子生物学的不断发展，国内外许多学者研究发现软骨细胞死亡在骨关节炎的发生发展中起到关键性作用[2]。
这篇综述讨论了骨关节炎中软骨细胞死亡的多种形式及其与骨关节炎的相互关系。
1细胞死亡的类型细胞死亡存在于自然界各种有生命体的物种中，自从1972年Kerr 首次描述细胞凋亡，许多科学家对细胞死亡的分类进行了深入的研究。
目前较倾向于把细胞死亡分为凋亡（程序性死亡）与坏死两大类型：凋亡是一种程序性的细胞死亡前的过程，而坏死是指各种方式导致细胞死亡后的特征。
细胞死亡过程以细胞凋亡开始，并逐渐转化为细胞坏死过程的特征。
随着分子生物学的发展，越来越多的研究发现细胞的程序性死亡（PCD ）并不仅限于细胞凋亡的一种形式，可能至少还存在着另一种形式：自噬性死亡[3]，这种细胞死亡的主要特征是大量的细胞内含物降解，包括重要的细胞器如线粒体，被包裹进膜状的自噬体，然后与溶酶体融合形成自噬溶酶体并进行降解。
科学家发现：一些情况下，自噬可能阻止凋亡的发生，抑制自噬可以提高细胞对凋亡信号的敏感性，也有一些情况下凋亡与自噬同时存在，但相互独立。
因此，凋亡与自噬之间的联系与机制有待进一步研究。
目前倾向于把细胞的程序性死亡分为I 型(典型的细胞凋亡)和II 型(自噬性死亡)。
铁死亡和自噬在骨关节炎发病机制中作用的研究进展
铁死亡和自噬在骨关节炎发病机制中作用的研究进展龚梓恒，邱波武汉大学人民医院骨科，武汉430060摘要：骨关节炎（OA）是中老年人常见的一种退行性关节疾病。
目前，临床尚无有效方法来阻止、减缓或逆转OA进程，晚期通常采取人工关节置换治疗。
铁死亡是一种独特的细胞死亡方式，其特征是铁依赖性脂质过氧化物过度累积。
自噬是一种广泛存在于真核细胞、进化上保守的溶酶体依赖的分解代谢过程，负责将受损的细胞器、错误折叠的蛋白及其他大分子物质等运送至溶酶体降解和再利用。
近年来，越来越多研究证实OA的发生、发展与铁死亡和自噬密切相关。
抑制铁死亡或激活自噬在OA的治疗中显示出巨大的潜力，相信随着进一步研究，最终将被广泛用于临床，从而为OA带来新的治疗策略。
关键词：骨关节炎；铁死亡；自噬doi：10.3969/j.issn.1002-266X.2023.28.026中图分类号：R684.3 文献标志码：A 文章编号：1002-266X（2023）28-0103-04骨关节炎（OA）是中老年人常见的一种退行性关节疾病，典型临床表现为关节疼痛、肿胀和活动受限等，主要病理改变为关节软骨退行性病变、软骨下骨异常重塑和骨赘形成等。
作为软骨的唯一细胞成分，软骨细胞衰老和死亡是导致OA发生、发展的重要原因［1］。
目前，临床尚无有效方法来阻止、减缓或逆转OA进程，晚期通常采取人工关节置换治疗。
因此，迫切需要探索新的治疗方法来改善OA症状和延缓疾病进展。
铁死亡是一种独特的细胞死亡方式，其特征是铁依赖性脂质过氧化物过度累积［2］。
铁死亡与诸多生物过程密切相关，如铁代谢、多不饱和脂肪酸代谢以及具有抗氧化活性化合物的生物合成等［3］。
近年来，越来越多研究证实，铁死亡与OA 的发生、发展密切相关。
自噬是一种广泛存在于真核细胞、进化上保守的溶酶体依赖的分解代谢过程，负责将受损的细胞器、错误折叠的蛋白及其他大分子物质等运送至溶酶体降解和再利用［4］。
自噬对细胞的自我更新和内环境稳态的维持具有至关重要的作用。
骨关节炎中细胞自噬的发病机制及其治疗进展
Pathogenesis and Therapeutic Progress of Autophagy in OsteoarthZhe2*, PENG Cong-cong1
(1. Guangxi University of Traditional Chinese Medicine, Nanning Guangxi; 2. Ruikang Hospital Affiliated to Guangxi University of Traditional Chinese Medicine, Nanning Guangxi)
1 自噬生物学特性
1963 年著名细胞生物学家 Christian De Duve 首先提出 细胞自噬概念。自噬是所有真核细胞高度保守的降解过程 [8]。 正 常 生 理 状 态 下 细 胞 为 保 持 稳 态 此 时 自 噬 处 于 低 水 平 状 态，但 细 胞 受 到 饥 饿、氧 化 应 激、营 养 缺 乏 或 其 他 应 激 条 件 诱 导 下，促 进细胞自噬提高 [9]。自噬根据转移途径不同主要包括：巨自噬、 微 自 噬 和 分 子 伴 侣 介 导 的 自 噬，其 最 常 见 的 形 式 是 巨 自 噬，具 有 独 特 的 双 层 膜 结 构，其 包 含：自 噬 活 化、双 层 膜 的 延 伸、自 噬 小体的闭合及其与溶酶体等结合。微自噬被认为是一种选择 性 或 非 选 择 性 的 溶 酶 体 吞 噬、降 解 胞 质 物 质 的 进 程。 分 子 伴 侣 介 导 的 自 噬 是 涉 及 一 个 复 杂 而 特 异 的 途 径，底 物 在 分 子 伴 侣 的 的 帮 助 下 无 障 碍 地 进 入 溶 酶 体 的 过 程，然 后 可 溶 性 胞 质 蛋 白 通 过溶酶体膜转运降解。大量研究表明保持自噬程度的稳定不 仅 是 软 骨 细 胞 重 要 的 生 存 方 式，而 且 可 预 防 或 延 缓 软 骨 退 行 性 改 变 。 [10-11]
自噬在不同强度运动影响关节软骨细胞功能中的作用
自噬在不同强度运动影响关节软骨细胞功能中的作用作者：刘申申，孔令达，谭英杰来源：《山东体育学院学报》 2015年第2期刘申申1，孔令达2，谭英杰1摘要：目的：探讨自噬在不同运动强度影响关节软骨细胞功能中的作用。
方法：将SD大鼠随机分为4组：高强度运动组、中等强度运动组、低强度运动组和对照组，其中的三个运动组大鼠均进行每天1h持续8w的跑台运动，运动速度分别为35m／min、25m／min、15m／min，对照组不进行运动干预。
分组干预结束后处死大鼠，取左后肢膝关节软骨组织提取总RNA和蛋白，利用qRT-PCR法检测蛋白多糖和II型胶原纤维mRNA水平，利用Weｓternblot法测定自噬相关标志蛋白Beclin-1和微管相关蛋白1轻链3（microtubule-aｓｓociatedprotein1lightchain3，LC3）的蛋白水平。
结果：与对照组相比，低强度和中等强度运动组大鼠膝关节软骨外观无明显差异，蛋白多糖和II型胶原纤维mRNA水平以及Beclin-1和LC3-II／I蛋白水平明显升高；而高强度运动组大鼠膝关节中出现少量积液，滑膜肿胀，关节软骨表面出现散在微小裂痕和纤维化表现，蛋白多糖和II型胶原纤维mRNA水平以及Beclin-1和LC3-II／I蛋白水平显著降低。
结论：低强度和中等强度运动可以通过促进自噬维持软骨细胞分泌功能，而高强度运动则会诱发自噬缺陷并造成软骨组织破坏。
关键词：运动；运动强度；关节软骨；软骨细胞；自噬中图分类号：G804.2文献标识码：A文章编号：1006-2076（2015）02-0074-05收稿日期：2014-11-11基金项目：河北省高等学校科学技术研究项目（Z2013009）。
作者简介：刘申申（1981-），男，河北文安人，硕士，讲师，研究方向体育教学与训练。
作者单位：1.廊坊师范学院体育学院，河北廊坊065000；2.北京中医关节是骨与骨相连接的部位，作为关节的重要组成部分，关节软骨发挥着减轻骨与骨之间摩擦和缓冲运动时产生震动的作用。
自噬基因在骨关节炎软骨细胞凋亡过程中的保护和平衡效应
３ 临床应用 的意 义： 细胞 自噬现象 及其机制 的研 究突破 ， 可能将成 为骨关节 炎的预防及 治疗 提供新 的思路和方法 。 关键 词 ： 组织 构建 软骨 细瞻 ； 自噬基 函 ；骨关 炎 关节 软骨
主题 词 ：
骨关 节炎 ； 自噬 ；基 因 ：软骨 细瞻
基金 资助 ：
中国组织工程研究
笫 ７ ９眷 笫 ２ ０期
２ ０ １ ５—０ ５—１ ４出版
ＣＲＴ Ｅ Ｒ． ０ ｒ ｇ
Ｃｈ ｉ ｎ ｅ ｓ ｅＪ ｏ ｕ ｎａ ｒ ｌ ｏ ｆＴ ｉ ｓ ｓ ｕ ｅＥｎ ｇ ｍｅ ｅ ｎ ｎｇＲｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ Ｍａ ｙ １ ４ ， ２ ０１ ５ Ｖ ｏ １ ． １ ９ ， Ｎｏ ． ２ ０
刘利 国 ，男 ，１ ９ ８ ９年 生 ，
的程序 性死 亡 ，被 认为 是第 二类 的细胞 程序 性死 亡 。 随着 研 究 的不断 进展 ，越 来越 多研 究显 示骨 关 节炎 的发
生发展 都与 自噬 基 因密切 相关 。 ２ 文 章增 加 的新信 息 ：文章 重点 分析 了 自噬基 因对软 骨细 胞 、关节 软骨 组织 以及骨 关节 炎 患者 的作 用及 其可
细 胞 的损 伤 凋 亡 是软 骨 退 变 的重 要 机制 之 一 ， 因此 防止 软 骨 细胞 的损 伤 凋亡 ， 可 能 有 缓解 骨 关 节 炎 的病 情发 展 。 ． 自噬 现 象 能够 抑 制受 损 软 骨 细胞 凋 亡 ，发 现 其 可将 改 变 传 统 治疗 骨 关节
炎 的局 限 ，但 目前 自噬基 因与 骨 关节 炎 相 关 的研 究 还 处于 初 级 阶段 ， 特 别 是 对 自噬途 径 在 软 骨 中如 何 被诱
导 ，如 何进 行 信 号转 导 ，如何 对 软 骨 细胞 生 存 产 生影 响 等方 面 的认 识还 不 够 全 面 ，有 待 进 一步 的研 究 。
关节健康、老化及骨关节中细胞自噬和软骨内稳态机制分析
Ｈ Ａｏ Ｊ ｉ ｎ ｇ ｃ ａ ｎ。ＺＨＡ ＮＧ Ｆ ｅ ｎ ｇ
（ Ｋｅ ｙ Ｌａ ｂ ｏ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ｙ ｏ ｆ Ｅｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｎ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｎ ｄ Ｄｉ ｓ ｅ ａ ｓ ｅ — ｒ ｅ ｌ ａ ｔ ｅ ｄ Ｇｅ ｎ ｅ ｓ ，Ｘｉ ’ ａ ｎ Ｊ ｉ ａ ｏ ｔ ｏ ｎ ｇ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ 。
摘要 ： 骨 关 节 炎 是 最 为 常见 的关 节 疾 病 ， 但 却 没 有 有 效 的 预 防措 施 和 治 疗 该 病 的 药 物 。 由 于 以 患 者 为 对 象 的 药 物 研 究未能成功 ， 人 们 逐 渐 开 始 关 注 维 持 关 节 健 康 的 机 制 。增 强 该 机 制 可 能 成 为 预 防 关 节 炎 的新 方 法 。现 就 维 持 细 胞 和 组 织 稳 态 的机 制及 其 衰 退 过 程 做 一 介 评 。增 强 该 机 制 将 作 为 延 缓 关 节 衰 老 以及 降低 关 节 炎 风 险 的 新 方 法 加 以 讨 论 。 关键词 ： 关节软骨 ； 浅表层 ； 自噬 ； 衰老 ； 关 节 炎
Ａ ＢＳ ＴＲＡＣＴ ： Ａｒ ｔ ｈ ｒ ｉ ｔ ｉ ｓ ｉ ｓ ｔ ｈ ｅ ｍｏ ｓ ｔ ｃ ｏ ｍｍ ｏ ｎ ｌ ｙ ｓ ｅ ｅ ｎ ｉ ｏ ｉ ｎ ｔ ｄ ｉ ｓ ｅ ａ ｓ ｅ ，ｗｈ ｉ ｃ ｈ ｄ ｏ ｅ ｓ ｎ ｏ ｔ ｈ ａ ｖ ｅ ａ ｎ ｙ ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｐ ｒ ｅ ｖ ｅ ｎ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍｅ ａ ｓ —
◇ 专题 研 究◇
关节健 康 、 老 化 及 骨 关 节 中细 胞 自噬 和 软 骨 内稳 态 机 制 分 析
骨关节炎中软骨细胞自噬的作用及其靶向治疗
5688｜中国组织工程研究｜第25卷｜第35期｜2021年12月骨关节炎中软骨细胞自噬的作用及其靶向治疗孙明帅1，范重山1，李凯杰1，高瑞永1，王煜东1，申瑞雪1，汪利合2文题释义：细胞自噬：自噬能清除细胞内老化、受损的生物大分子和细胞器，以维持正常的细胞生物学功能。
在饥饿、能量缺乏等代谢应激状态下，细胞还通过自噬降解老化、受损的生物大分子和细胞器，获得能量和重建物质，以维持细胞的基本生命活动。
骨关节炎的治疗目的和总体治疗原则：骨关节炎的治疗目的是缓解疼痛，延缓疾病进展，矫正畸形，改善或恢复关节功能，提升患者的生活质量。
总体治疗原则是依据患者年龄、性别、体质量、自身危险因素、病变部位及程度等选择阶梯化及个性化治疗。
摘要背景：骨关节炎发生后，软骨细胞的自噬受到抑制。
而自噬是一种维持细胞稳态的重要生理机制，可降解损伤的大分子和细胞器，改善细胞自噬则有可能缓解骨关节炎的发展。
目的：探索软骨细胞自噬在骨关节炎中的作用机制及基于软骨细胞自噬治疗骨关节炎的方法。
方法：在PubMed 和中国知网、万方数据库，以“骨关节炎，软骨细胞，自噬，治疗，信号通路，中药，miRNA ，osteoarthritis ，chondrocyte ，autophagy ，treatment ，signaling pathways ，traditional Chinese medicine ，miRNA ”为检索词，检索2001年1月至今收录的有关骨关节炎中软骨细胞自噬作用机制的基础及临床研究。
结果与结论：①骨关节炎的发展与软骨细胞自噬变化有关，在软骨退行性病变的初期，软骨细胞中的自噬被激活，保护软骨细胞以应对各种环境变化；而随着软骨退变，软骨细胞无法维持自噬能力，细胞发生损伤甚至死亡；②哺乳动物雷帕霉素靶蛋白、核因子κB 、p53等蛋白激酶和信号通路参与了自噬及其相关过程；③雷帕霉素、二氮嗪、白藜芦醇、miRNAs 等均能通过上调软骨细胞自噬活性，进而抑制骨关节炎的发展。