异甘草素对膝关节骨关节炎大鼠软骨细胞铁死亡的影响及其作用机制

来源：中华骨科杂志2025年第04期北京时间：

作者：陈世琳,陈文恒,王光辉,高山

单位：驻马店市中心医院,驻马店市中心医院,驻马店市中心医院,驻马店市中心医院

摘要：目的 探究异甘草素（isoliquiritigenin，ISL）对膝关节骨关节炎（knee osteoarthritis，KOA）大鼠软骨细胞铁死亡的影响及其作用机制。方法 取60只雄性SD大鼠，随机均分为假手术组、KOA组、塞来昔布组、ISL低剂量组、ISL高剂量组。除假手术组外，其余各组采取改良Hulth法构建KOA模型。ISL低剂量组和ISL高剂量组分别腹腔注射10、40 mg/kg的ISL，塞来昔布组灌胃24 mg/kg塞来昔布，假手术组和KOA组腹腔注射等量的生理盐水，干预均为1次/d，连续8周。通过对旷场实验中行为学变化及软骨组织病理学观察、炎症细胞因子检测、铁死亡及Sirt1/Nrf2/GPX4相关蛋白表达及指标测定最佳给药剂量。另取60只雄性SD大鼠，随机均分为假手术组、KOA组、ISL高剂量组、Sirt1抑制剂组、ISL高剂量+Sirt1抑制剂组。除假手术组外，其余各组大鼠均构建KOA模型。ISL高剂量组腹腔注射40 mg/kg ISL，Sirt1抑制剂组腹腔注射10 mg/kg EX-527，ISL高剂量+Sirt1抑制剂组腹腔注射40 mg/kg ISL+10 mg/kg EX-527，假手术组和KOA组腹腔注射等量生理盐水，干预均为1次/d，连续8周。病理学染色观察关节软骨组织病理形态变化及其评分；酶联免疫吸附法测定关节液中肿瘤坏死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）、白细胞介素（interleukin，IL）-1β和IL-6水平；检测关节软骨组织铁沉积；测定Fe 、丙二醛（malonaldehyde，MDA）、活性氧（reactive oxygen species，ROS）含量以及超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）、谷胱甘肽（glutathione，GSH）活性；Western blot检测软骨组织Sirt1/Nrf2/GPX4通路相关蛋白表达；免疫组化检测关节软骨组织CollagenⅡ、Aggrecan、MMP-3、MMP-13蛋白表达。 结果 ISL低剂量和ISL高剂量大鼠关节软骨组织损伤较KOA组减轻；OARSI评分、关节液中TNF-α、IL-1β、IL-6水平、软骨组织铁沉积量、Fe 、MDA、ROS水平分别为（8.33±1.86）分和（4.50±1.52）分、（67.24±7.25）pg/ml和（42.06±5.12）pg/ml、（37.97±4.96）pg/ml和（23.75±4.12）pg/ml、（31.67±4.16）pg/ml和（20.91±3.28）pg/ml、2.00±0.20和1.53±0.14、（2.84±0.19）μmol/mg和（1.87±0.16）μmol/mg、（9.11±1.08）nmol/ml和（5.49±1.05）nmol/ml、（759.15±59.80）μmol/ml和（610.85±44.23）μmol/ml，较KOA组均降低（ <0.05）；血清SOD、GSH含量分别为（12.12±1.52）U/ml和（16.79±2.14）U/ml、（10.32±1.06）U/ml和（14.84±1.65）U/ml，较KOA组增强（ <0.05）；Sirt1、Nrf2、GPX4、SLC7A11蛋白表达分别为0.70±0.11和0.96±0.13、0.69±0.10和0.95±0.14、0.51±0.06和0.87±0.12、0.56±0.06和0.83±0.10，较KOA组升高（ <0.05）；Acetyl-H4K16、ACSL4、MMP-3、MMP-13蛋白表达分别为1.68±0.17和1.30±0.10、1.39±0.12和0.97±0.10、1.70±0.14和1.10±0.10、1.64±0.15和1.28±0.10，较KOA组降低（ <0.05），Sirt1抑制剂组大鼠上述指标相对升高。与ISL高剂量组相比，ISL高剂量+Sirt1抑制剂组大鼠铁死亡相关指标明显升高。 结论 ISL能改善KOA大鼠关节软骨损伤，其机制与激活Sirt1/Nrf2/GPX4通路，抑制细胞铁死亡相关。

关键词：异甘草素;骨关节炎，膝;软骨细胞;铁死亡