時(shí)孝晴，揭立士綜述，殷松江，王培民審校

0 引 言

骨關(guān)節(jié)炎(osteoarthritis, OA)是最常見(jiàn)的關(guān)節(jié)性疾病，由于人口老齡化速度的加快，對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的影響與日俱增[1]。OA由多種風(fēng)險(xiǎn)因素引起，其中老齡和肥胖最為突出[2]。歐洲的一項(xiàng)流行病學(xué)研究顯示，OA發(fā)病率隨著年齡的增長(zhǎng)逐步提高[3]?！睹绹?guó)國(guó)家健康訪談?wù){(diào)查》提供的數(shù)據(jù)同樣表明，癥狀性膝骨關(guān)節(jié)炎(knee osteoarthritis, KOA)發(fā)病年限在55歲至64歲之間達(dá)到峰值，并且該患病比率與年齡的增長(zhǎng)呈正相關(guān)[4]。我國(guó)人口眾多，老齡化社會(huì)逐步形成，由此帶來(lái)的年齡相關(guān)性疾病更是凸顯。中國(guó)《2018版骨關(guān)節(jié)炎診療指南》顯示，相比其他癥狀性O(shè)A(髖OA、手部關(guān)節(jié)OA)，KOA的患病率為8.1%，發(fā)病率居首位[5]。隨著OA的進(jìn)展，晚期OA通常需要進(jìn)行關(guān)節(jié)置換以減輕疼痛癥狀和殘疾狀態(tài)。在過(guò)去20年中，膝關(guān)節(jié)置換手術(shù)的使用量大大增加。然而，即便是人工關(guān)節(jié)置換，術(shù)后仍然有超過(guò)60%的患者面臨長(zhǎng)期疼痛，直接影響術(shù)后功能鍛煉和生存質(zhì)量[6]。了解衰老在OA發(fā)生發(fā)展中的作用，對(duì)于疾病的治療以及新療法的產(chǎn)生具有重要意義。因此，越來(lái)越多的學(xué)者開(kāi)始關(guān)注細(xì)胞衰老在OA中的作用。本文將對(duì)軟骨細(xì)胞衰老與骨關(guān)節(jié)炎關(guān)系的研究進(jìn)展作一綜述。

1 軟骨細(xì)胞衰老

倫納德·海夫里克(Leonard Hayflick)和保羅·摩爾黑德(Paul Moorhead)于1960年代首次提到“細(xì)胞衰老”一詞，是指在特征性的細(xì)胞倍增后出現(xiàn)不可逆的細(xì)胞生長(zhǎng)停滯現(xiàn)象[7]。細(xì)胞衰老被認(rèn)為是信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過(guò)程，可導(dǎo)致細(xì)胞進(jìn)入穩(wěn)定的生長(zhǎng)停滯狀態(tài)，同時(shí)保持代謝活性。現(xiàn)被擴(kuò)展描述為，不同應(yīng)激因素誘導(dǎo)的持久性增殖停滯狀態(tài)[8]。軟骨細(xì)胞衰老可能是由兩方面因素共同決定，包括應(yīng)激誘導(dǎo)(DNA損傷、氧化應(yīng)激、炎性衰老以及表觀遺傳等)和有限的原位復(fù)制能力[8]。眾所周知，細(xì)胞衰老和年齡相關(guān)性疾病具有深層次聯(lián)系，清除衰老細(xì)胞對(duì)其有益。

OA的病理機(jī)制涉及多種關(guān)節(jié)組織和細(xì)胞類型，但軟骨細(xì)胞一直是涉及衰老研究的重點(diǎn)。軟骨細(xì)胞是關(guān)節(jié)軟骨中的常駐居民。關(guān)節(jié)軟骨是高度分化的無(wú)血管和無(wú)神經(jīng)組織，其結(jié)構(gòu)和機(jī)械特性主要由軟骨細(xì)胞產(chǎn)生的細(xì)胞外基質(zhì)，Ⅱ型膠原和聚集蛋白聚糖決定[9]。軟骨細(xì)胞衰老的典型特征包括細(xì)胞形態(tài)增大，端?？s短，p21、p16和p53表達(dá)上調(diào)，活性氧(reactive oxygen species, ROS)水平升高以及衰老相關(guān)的β-半乳糖苷酶(SA-β-Gal)活性升高等[10]。

2 軟骨細(xì)胞衰老參與OA的途徑

2.1 端粒理論端粒理論認(rèn)為端?？s短是衰老的主要標(biāo)志和導(dǎo)致細(xì)胞衰老的相關(guān)因素[11]。然而，端粒是如何導(dǎo)致生物體衰老未有定論。端粒是核蛋白結(jié)構(gòu)，由高度保守的六聚體(TTAGGG)串聯(lián)重復(fù)DNA序列組成，位于每個(gè)染色體臂的末端，并具有維持基因組穩(wěn)定性的功能[12]。端粒的長(zhǎng)度隨著細(xì)胞分裂而縮短，并且端粒的損耗與體外復(fù)制能力有關(guān)。Shelterin復(fù)合體是端粒結(jié)合蛋白的核心成分。Shelterin復(fù)合物在調(diào)控端粒長(zhǎng)度、維護(hù)端粒結(jié)構(gòu)和功能完整性方面發(fā)揮重要作用[13]。端粒短縮會(huì)導(dǎo)致Shelterin復(fù)合物失穩(wěn)，進(jìn)而破壞DNA損傷反應(yīng)的抑制環(huán)節(jié)，細(xì)胞周期從G1進(jìn)入G0期[14]。端粒酶是一種核糖核蛋白復(fù)合物，在缺乏端粒酶時(shí)，成年組織中的細(xì)胞分裂會(huì)侵蝕DNA，降低Shelterin結(jié)合。伴隨著生物衰老的進(jìn)程，細(xì)胞會(huì)產(chǎn)生并累積更多的分裂，進(jìn)而導(dǎo)致端粒侵蝕和衰老的加劇[15]。OA領(lǐng)域的研究中，Martin等[16]研究證實(shí)，衰老相關(guān)的SA-β-Gal活性隨年齡增長(zhǎng)而增加，而軟骨細(xì)胞有絲分裂活性和端粒平均長(zhǎng)度下降，軟骨細(xì)胞在體內(nèi)發(fā)生復(fù)制性衰老。

2.2線粒體功能線粒體功能障礙是衰老的另一標(biāo)志，近些年在OA的研究中引起了特別的關(guān)注。自由基理論提出，過(guò)量的ROS引起的細(xì)胞損傷，實(shí)質(zhì)上會(huì)促進(jìn)衰老表型的加劇與年齡相關(guān)性疾病的病理進(jìn)展[17]。年齡相關(guān)性線粒體功能障礙會(huì)引起ROS的過(guò)度累積，并進(jìn)一步導(dǎo)致ROS與細(xì)胞抗氧化能力的失衡[18]。同時(shí)，除細(xì)胞損傷，ROS水平升高帶來(lái)的年齡相關(guān)性氧化應(yīng)激，能夠通過(guò)干擾細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)促進(jìn)疾病發(fā)展[19]。當(dāng)存在過(guò)量的ROS時(shí)，半胱氨酸的氧化作用會(huì)使得半胱氨酸次磺酸變?yōu)閬喕撬?Cys-SO2H)或磺酸(Cys-SO3H)，進(jìn)而導(dǎo)致氧化還原敏感蛋白失活[20]。

在衰老進(jìn)程中，線粒體功能下降，線粒體功能障礙，氧化應(yīng)激和衰老表型之間具有明確的因果關(guān)系[17]。研究證據(jù)表明，與正常軟骨細(xì)胞相比，OA患者的軟骨細(xì)胞具有更低的線粒體質(zhì)量和線粒體DNA含量，以及電子傳輸鏈蛋白和參與線粒體生物發(fā)生蛋白水平的下降[21]。此外，相比年輕人，從老年人的軟骨中分離出來(lái)的軟骨細(xì)胞更容易受到氧化應(yīng)激的影響[22]。總的來(lái)說(shuō)，ROS作為軟骨細(xì)胞中至關(guān)重要的次級(jí)信號(hào)分子，值得在衰老和OA中進(jìn)行進(jìn)一步研究。

2.3表觀遺傳因素表觀遺傳學(xué)是指基因表達(dá)調(diào)控機(jī)制的改變，而基礎(chǔ)DNA序列無(wú)變化。表觀遺傳學(xué)改變包括DNA甲基化，組蛋白修飾和非編碼RNA的變化[9]。越來(lái)越多的表觀遺傳學(xué)研究表明，表觀遺傳調(diào)控基因表達(dá)在正常發(fā)育、衰老和OA的病理機(jī)制中占據(jù)重要地位[23]。在正常的關(guān)節(jié)軟骨細(xì)胞中，大多數(shù)分解代謝的蛋白酶不表達(dá)或表達(dá)水平較低，這可能是通過(guò)表觀遺傳機(jī)制(如DNA甲基化)導(dǎo)致的轉(zhuǎn)錄沉默[24]。但是，OA軟骨細(xì)胞表達(dá)涉及一系列軟骨分解代謝的基因。各種基質(zhì)降解酶如MMP-3，MMP-9和ADAMTS-4的啟動(dòng)子位點(diǎn)的去甲基化與它們?cè)贠A中的表達(dá)增強(qiáng)有關(guān)[25]。生長(zhǎng)因子，如轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β，骨形態(tài)發(fā)生蛋白和胰島素樣生長(zhǎng)因子-1等參與了軟骨細(xì)胞的分化和功能構(gòu)建，其中OP-1在成年人關(guān)節(jié)軟骨細(xì)胞活動(dòng)中更為凸顯[26]。OP-1 mRNA在成人關(guān)節(jié)軟骨中表達(dá)，其水平隨著衰老程度和軟骨變性而降低，這可能是OP-1啟動(dòng)子的DNA甲基化增加所介導(dǎo)[27]。軟骨細(xì)胞分化和軟骨形成需要轉(zhuǎn)錄因子SOX9，其對(duì)表達(dá)軟骨特異性蛋白至關(guān)重要，并且年齡依賴性SOX9的表達(dá)與DNA甲基化和組蛋白甲基化有關(guān)[28]。

2.4DNA損傷應(yīng)答 (DNA-damage response, DDR)含有核DNA的基因組不斷受到各種刺激、損傷，這些事件會(huì)導(dǎo)致DNA骨架斷裂，產(chǎn)生單鏈DNA(single-stranded DNA, ss DNA)斷裂和雙鏈DNA斷裂(DNA double strand break, DSB)[29]。為修復(fù)DNA鏈斷裂，會(huì)啟動(dòng)相關(guān)機(jī)制，這種調(diào)控機(jī)制由DNA損傷觸發(fā)，引起細(xì)胞內(nèi)的一系列相關(guān)反應(yīng)，統(tǒng)稱為DDR[30]。DDR使細(xì)胞能夠感知DNA損傷，傳導(dǎo)DNA損傷信號(hào)并激活信號(hào)傳導(dǎo)級(jí)聯(lián)反應(yīng)，這些信號(hào)級(jí)聯(lián)會(huì)引起包括細(xì)胞凋亡，細(xì)胞衰老在內(nèi)的多種細(xì)胞反應(yīng)[31]。如果DNA發(fā)生損傷且持續(xù)存在，將導(dǎo)致DDR信號(hào)延長(zhǎng)，并以細(xì)胞衰老的形式延長(zhǎng)增殖停滯周期[32]。相關(guān)學(xué)者發(fā)現(xiàn)，在體外培養(yǎng)的衰老細(xì)胞中能夠觀察到長(zhǎng)期的DDR病灶中存在未修復(fù)的DSB，表明細(xì)胞衰老與位點(diǎn)檢修時(shí)間延長(zhǎng)具有相關(guān)性[33]。γ-H2A.X是DDR通路的一種典型標(biāo)志物。組蛋白變體H2AX是DDR的關(guān)鍵組成部分，其在羧基末端迅速磷酸化，并在DSB位點(diǎn)形成γ-H2A.X[29]。許多DNA損傷修復(fù)蛋白的關(guān)鍵都需要H2AX，其在DNA損傷反應(yīng)的早期階段起著重要的作用。

核纖層蛋白(Lamin)包括兩種類型(A和B)和其相關(guān)蛋白組成的多蛋白網(wǎng)絡(luò)，其功能障礙會(huì)誘導(dǎo)DNA 損傷。核纖層在核周?chē)鷺?gòu)成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，用于維持結(jié)構(gòu)和調(diào)節(jié)基因表達(dá)和沉默，核纖層缺陷會(huì)導(dǎo)致染色體失穩(wěn)[34]。Lamin是核纖層的主要成分，能夠維持染色質(zhì)和蛋白復(fù)合物的結(jié)構(gòu)性，調(diào)節(jié)基因組穩(wěn)定性，參與基因組穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)[35]。Lamin B1是一種蛋白質(zhì)，在人類由LMNB1基因編碼，是衰老的另一個(gè)關(guān)鍵特征。Lamin B1缺失與表觀遺傳以及衰老相關(guān)的染色質(zhì)結(jié)構(gòu)(SAHF和SADS)相關(guān)[36]。

2.5p53，p16和p21途徑在衰老細(xì)胞中，衰老相關(guān)基因(p53，p21Cip1和p16INK4a)的表達(dá)增加，并通過(guò)抑制細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶(cyclin-dependent kinase, CDK)而導(dǎo)致細(xì)胞周期停滯。在關(guān)節(jié)中p16INK4a和p21Cip1表達(dá)上調(diào)會(huì)導(dǎo)致關(guān)節(jié)軟骨細(xì)胞衰老事件的增多。p53在軟骨細(xì)胞中表達(dá)增高，表現(xiàn)出與OA軟骨細(xì)胞相似的形態(tài)，并發(fā)生凋亡事件，p53表達(dá)下降與軟骨細(xì)胞衰老或凋亡呈正相關(guān)[37]。OA軟骨細(xì)胞中的DDR促進(jìn)衰老表型的進(jìn)展，并且上調(diào)p16INK4a的表達(dá)。同時(shí)，表達(dá)p16INK4a的軟骨細(xì)胞失去正常表型并且增加了炎性細(xì)胞的表達(dá)，如IL-1β，IL-6和MMP13[38]。在模型中敲除OA軟骨細(xì)胞的p16INK4a，恢復(fù)了基質(zhì)降解與合成相關(guān)基因的表達(dá)[39]。衰老相關(guān)蛋白通過(guò)p53-p21-pRb途徑和/或p16-pRB途徑使Rb蛋白磷酸化，從而介導(dǎo)細(xì)胞衰老的發(fā)生[40]。體外細(xì)胞造模常使用過(guò)氧化氫和IL-1β作為誘導(dǎo)劑，分別產(chǎn)生氧化應(yīng)激和炎癥反應(yīng)，通過(guò)p53-p21-pRb途徑介導(dǎo)軟骨細(xì)胞衰老，并能夠誘導(dǎo)小窩蛋白-1(Caveolin1)和p38 MAPK的激活。Caveolin 1的過(guò)表達(dá)又可以誘導(dǎo)p38 MAPK活化，并損害軟骨細(xì)胞產(chǎn)生Ⅱ型膠原和聚集蛋白聚糖[41]。

2.6其他Franceschi等[42]提出了“炎癥衰老”一詞來(lái)描述隨著年齡增長(zhǎng)而出現(xiàn)的促炎狀態(tài)。炎癥和OA之間存在很強(qiáng)的聯(lián)系，并且這種炎癥狀態(tài)會(huì)隨著年齡的增長(zhǎng)而放大并促進(jìn)OA的發(fā)展[42]。軟骨細(xì)胞衰老的同時(shí)常伴隨著衰老相關(guān)的分泌表型(senescence-associated secretory phenotype，SASP)的產(chǎn)生。SASP的一個(gè)特征是應(yīng)激誘導(dǎo)的持久性細(xì)胞周期停滯和一系列促炎因子的產(chǎn)生[43]。SASP能夠產(chǎn)生促炎性細(xì)胞因子和基質(zhì)降解酶，參與關(guān)節(jié)組織的破壞，并且與其他細(xì)胞以及微環(huán)境進(jìn)行交流，刺激鄰近的細(xì)胞發(fā)生衰老[44]。

除細(xì)胞周期和SASP，衰老還能夠調(diào)控包括自噬在內(nèi)的其他細(xì)胞程序。自噬在軟骨生物學(xué)中的作用為衰老、自噬以及OA之間提供了直接聯(lián)系。衰老程度的增加以及代謝過(guò)程的降低，造成軟骨細(xì)胞自噬行為減少[19]。

3 干細(xì)胞衰老

干細(xì)胞的衰老過(guò)程包括多種類型損傷的累積。衰老干細(xì)胞的內(nèi)部病理變化是相互交聯(lián)的，如自噬和蛋白酶體介導(dǎo)的蛋白降解，線粒體自噬和線粒體未折疊蛋白反應(yīng)機(jī)制以及在自我更新分裂過(guò)程中，有毒蛋白質(zhì)聚集體形成和功能失調(diào)線粒體的積累[45]。在穩(wěn)態(tài)條件下，關(guān)節(jié)軟骨依賴于軟骨細(xì)胞的自我修復(fù)機(jī)制，以及間充質(zhì)干細(xì)胞(mesenchymal stem cell, MSC)的自主和非自主功能[46]。相比胚胎干細(xì)胞和誘導(dǎo)多能干細(xì)胞等，MSC的分化潛力相對(duì)有限。MSC具有自我更新的特性，并被認(rèn)為具有高成骨和成脂潛力[47]。

基礎(chǔ)研究表明，MSC衍生的外泌體可以通過(guò)增加II型膠原蛋白和蛋白聚糖的表達(dá)，降低MMP-13、ADAMTS5和iNOS表達(dá)量，使得軟骨細(xì)胞免于凋亡，并阻止巨噬細(xì)胞活化，從而保護(hù)關(guān)節(jié)軟骨[48]。臨床試驗(yàn)同樣表明，采用MSC治療OA，能夠減輕炎癥狀態(tài)和降低患者疼痛癥狀，且不良反應(yīng)較少[49]。然而，很多證據(jù)表明MSCs具有治療OA的能力，但仍存在幾個(gè)問(wèn)題。首先，注射后細(xì)胞的存活率低，無(wú)法預(yù)測(cè)細(xì)胞間相互作用的時(shí)間。其次，供體的適用性至關(guān)重要，從老年或其他不健康供體中分離出的MSC會(huì)導(dǎo)致效果的下降。

闡明干細(xì)胞衰老的機(jī)制對(duì)于了解衰老過(guò)程和制定與年齡相關(guān)疾病的新策略至關(guān)重要。然而，干細(xì)胞生物學(xué)的復(fù)雜性(與高度分化的體細(xì)胞相比)可能會(huì)為我們探索干細(xì)胞衰老的分子機(jī)制帶來(lái)困難。

4 軟骨細(xì)胞衰老的干預(yù)策略

從上述中可清楚地看到，與OA相關(guān)的衰老機(jī)制為了解OA關(guān)節(jié)內(nèi)發(fā)生的分子機(jī)制提供有益的見(jiàn)識(shí)，有助于拓展治療思路[50]。盡管衰老是不可避免的并且是不可逆的，但越來(lái)越多的證據(jù)表明衰老的過(guò)程及其速率可以被改變。因此，衰老相關(guān)的退行性疾病的治療方法需要進(jìn)一步研究。

4.1mTOR抑制劑mTOR是一種絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶，可調(diào)控細(xì)胞過(guò)程，例如生長(zhǎng)，增殖和蛋白質(zhì)合成[51]。研究表明，mTOR在軟骨的生長(zhǎng)和發(fā)育，改變關(guān)節(jié)軟骨穩(wěn)態(tài)和OA相關(guān)的軟骨變性中起著重要的作用[52]。mTOR由兩個(gè)結(jié)構(gòu)相似但功能不同的復(fù)合物組成：mTOR復(fù)合物1(mTORC1)和mTOR復(fù)合物2(mTORC2)。mTORC1能夠調(diào)節(jié)細(xì)胞生長(zhǎng)和細(xì)胞周期，促進(jìn)大分子(蛋白質(zhì)，脂質(zhì)和核苷酸等)合成，抑制自噬并加速衰老，并且是PI3K和Akt途徑的下游靶標(biāo)[53]。mTORC2能夠調(diào)控內(nèi)吞作用，鞘脂的生物合成和細(xì)胞存活[54]。

近年來(lái)，諸多學(xué)者嘗試將mTOR信號(hào)通路與OA的病理發(fā)展相聯(lián)系。研究者發(fā)現(xiàn)，mTOR抑制劑的使用可延長(zhǎng)壽命并延緩哺乳動(dòng)物中與年齡有關(guān)疾病的發(fā)生。然而，雷帕霉素在長(zhǎng)期使用帶來(lái)了諸多副作用，例如免疫抑制和葡萄糖耐受不良[55]。mTOR抑制劑的許多副作用是由于對(duì)mTORC2的抑制，而抗衰老作用是對(duì)mTORC1的抑制，因此開(kāi)發(fā)mTORC1特異性抑制劑或許更加有益[56]。

4.2Sirt6激活劑SIRT6作為長(zhǎng)壽蛋白(Sirtuins)家族中的一員，具有多種催化酶活性，在抗衰老、染色質(zhì)調(diào)節(jié)、轉(zhuǎn)錄調(diào)控、糖脂代謝、DNA損傷修復(fù)等生物學(xué)過(guò)程中起著重要的作用[57]。小鼠研究發(fā)現(xiàn)SIRT6在促進(jìn)機(jī)體健康方面具有關(guān)鍵作用：SIRT6缺陷型小鼠的壽命縮短，并且導(dǎo)致衰老，癌癥和代謝異常。然而，提高SIRT6水平可能會(huì)產(chǎn)生有益影響[58]。在衰老細(xì)胞中，p27被乙酰化，半衰期延長(zhǎng)。基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)表明，細(xì)胞衰老過(guò)程中Sirt6能夠促進(jìn)p27的降解：降低p27的乙酰化，導(dǎo)致其通過(guò)泛素-蛋白酶體通路降解，從而延遲細(xì)胞的衰老[59]。此外，人軟骨細(xì)胞中缺乏SIRT6會(huì)導(dǎo)致DNA損傷和端粒功能障礙[60]。開(kāi)發(fā)靶向性的Sirt6激活劑可能具有治療OA的潛力。

4.3抗氧化劑前文已經(jīng)闡述氧化應(yīng)激在衰老和OA的之間關(guān)系。ROS水平升高對(duì)蛋白質(zhì)，脂質(zhì)和DNA造成氧化損傷，導(dǎo)致細(xì)胞和組織衰老。目前，已經(jīng)報(bào)道了幾種對(duì)OA有效的抗氧化劑。例如，植物來(lái)源的白藜蘆醇對(duì)人OA軟骨細(xì)胞中IL-1誘導(dǎo)的炎癥表現(xiàn)出抗氧化和抗炎作用[61]。姜黃素可促進(jìn)大鼠軟骨細(xì)胞中的SIRT1表達(dá)來(lái)抑制PERK-eIF2α-CHOP途徑，進(jìn)而改善OA大鼠的關(guān)節(jié)進(jìn)展[62]。槲皮素通過(guò)激活SIRT1 / AMPK信號(hào)傳導(dǎo)途徑抑制內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激，減輕氧化應(yīng)激誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡，并阻止大鼠骨關(guān)節(jié)炎的發(fā)展[63]。在軟骨細(xì)胞衰老與氧化應(yīng)激領(lǐng)域，針對(duì)OA治療的研究已逐步深入，進(jìn)一步闡明該方法在延緩細(xì)胞衰老與抗氧化應(yīng)激中的作用將是具有前景的。

4.4衰老細(xì)胞清除劑近年的研究表明，通過(guò)完全清除衰老細(xì)胞或抑制衰老細(xì)胞的分泌，被認(rèn)為是治療年齡相關(guān)性疾病的潛在策略。證據(jù)表明，細(xì)胞衰老與年齡相關(guān)性疾病的表型具有因果關(guān)系，去除衰老細(xì)胞可以預(yù)防或延遲組織功能障礙的發(fā)展[64]。體外培養(yǎng)OA患者的軟骨細(xì)胞，選擇性去除其衰老細(xì)胞，結(jié)果顯示衰老和炎性標(biāo)志物的表達(dá)下降，軟骨組織細(xì)胞外基質(zhì)蛋白的表達(dá)增加[65]。從關(guān)節(jié)中去除衰老細(xì)胞似乎是OA的潛在治療方法。

衰老細(xì)胞相關(guān)的藥物主要包括三種：Senolytics、SASP抑制劑和營(yíng)養(yǎng)信號(hào)調(diào)節(jié)劑，其中又以Senolytics應(yīng)用最為廣泛[66]。Senolytics是一類選擇性清除衰老細(xì)胞的藥物。這些藥物中有許多靶向衰老細(xì)胞中的抗凋亡體系，如BCL-2家族的蛋白質(zhì)(BCL-2，BCL-XL和BCL-W)[67]。研究闡明，通過(guò)阻斷促凋亡細(xì)胞蛋白質(zhì)，能夠引起衰老細(xì)胞的凋亡，選擇性地清除衰老細(xì)胞。在OA小鼠的關(guān)節(jié)腔內(nèi)注射選擇性清除衰老細(xì)胞的試驗(yàn)藥物UBX0101，能夠降低關(guān)節(jié)內(nèi)衰老細(xì)胞數(shù)量，減少SASP的表達(dá)并改善整體關(guān)節(jié)功能[65]。同時(shí)，研究者從OA患者的膝關(guān)節(jié)中采集軟骨樣本進(jìn)行體外培養(yǎng)，并使用UBX0101進(jìn)行干預(yù)，發(fā)現(xiàn)軟骨組織中的衰老細(xì)胞數(shù)量明顯下降[65]。雖然通過(guò)清除衰老細(xì)胞改善OA癥狀，延緩OA進(jìn)程可能是一種有效的治療方法，但臨床試驗(yàn)仍然缺乏足夠的證據(jù)。未來(lái)需要更多的大規(guī)模臨床試驗(yàn)驗(yàn)證這一結(jié)論。

4.5其他microRNA (miRNA)能夠調(diào)整細(xì)胞的生物學(xué)功能，其作為調(diào)節(jié)劑在細(xì)胞衰老中的作用研究越來(lái)越多。研究表明，在OA軟骨中加入IL-1β，miR-24水平受到抑制，而p16INK4a表達(dá)增加[38]。OA治療的一種可能是恢復(fù)和/或維持miR-24的表達(dá)水平，以抑制關(guān)節(jié)軟骨細(xì)胞中p16 INK4a依賴性途徑。隨著年齡的增長(zhǎng)，包括CRP、IL-6和TNF-α在內(nèi)的促炎因子會(huì)全身性升高，從而導(dǎo)致慢性低度炎癥狀態(tài)[42]。Toll樣受體(Toll like receptors, TLR)和TLR信號(hào)傳導(dǎo)與OA之間的關(guān)系得到初步證實(shí)。TLRs在關(guān)節(jié)軟骨細(xì)胞，滑膜，軟骨下骨和髕下脂肪墊中表達(dá)[68]。在OA大鼠中的關(guān)節(jié)腔內(nèi)注射蛋白聚糖-4(Syndecan-4, PRG4)，能夠調(diào)節(jié)TLR信號(hào)傳導(dǎo)途徑，并抑制全身炎癥，減輕疼痛[69]。這表明PRG4在OA的潛在治療中，具有進(jìn)一步研究?jī)r(jià)值。

5 結(jié) 語(yǔ)

隨著世界人口老齡化的增加，全球范圍內(nèi)的OA人口將持續(xù)增長(zhǎng)。OA涉及各種不同的效應(yīng)因子，從炎癥介質(zhì)到表觀遺傳學(xué)改變。軟骨細(xì)胞衰老在OA病理中起重要作用，表現(xiàn)出各種與衰老相關(guān)的表型。但衰老細(xì)胞表型非常復(fù)雜，必須謹(jǐn)慎使用生物標(biāo)志物來(lái)鑒定衰老細(xì)胞。盡管近年來(lái)的研究有很大進(jìn)展，但仍不清楚正常關(guān)節(jié)軟骨或OA關(guān)節(jié)軟骨衰老的具體機(jī)制。

在過(guò)去的十年中，高通量蛋白質(zhì)組學(xué)、基因組學(xué)、代謝組學(xué)技術(shù)，結(jié)合生物信息學(xué)工具，確定了一些OA發(fā)病機(jī)制的關(guān)鍵分子，以及用于疾病診斷/預(yù)后的有用生物標(biāo)志物。研究者專注于軟骨細(xì)胞衰老相關(guān)機(jī)制的靶向組學(xué)策略將有利于OA的診斷和治療，對(duì)闡明驅(qū)動(dòng)軟骨細(xì)胞衰老的分子途徑具有重要價(jià)值。

靶向清除衰老細(xì)胞可能是治療OA的一種方式，但仍難以就衰老細(xì)胞在骨關(guān)節(jié)炎疾病中的致病作用得出結(jié)論。深入理解細(xì)胞衰老的基本機(jī)制以及如何在這期間進(jìn)行良性干預(yù)，可能會(huì)為此類患者帶來(lái)新的治療策略。最后，了解衰老細(xì)胞對(duì)創(chuàng)傷的免疫反應(yīng)及其已知的衰老缺陷之間的聯(lián)系可能會(huì)更為全面的探索疾病機(jī)制和其他治療靶標(biāo)。