依利特助力骨关节炎病例剖析，寻找治疗新靶点—液相用于目标代谢物分析

骨关节炎（Osteoarthritis, OA）是一种常见的关节疾病，影响着全球超过2.4亿人，并导致年龄调整后的死亡率提高了20%。OA的特征是关节软骨的退化和关节炎症，目前的治疗方法主要局限于缓解疼痛，对于病情的进展缺乏有效的干预措施。因此，深入理解OA的发病机制，寻找新的治疗靶点具有重要意义。

近年来的研究表明， OA的严重程度和软骨退化与滑膜炎症高度相关。在滑膜炎症中，滑膜成纤维细胞（Fibroblast-like Synoviocytes, FLSs）与巨噬细胞之间的交互作用在发病机制中起着关键作用。

2024年2月11日，南京大学蒋青团队刘斌博士为第一作者在《Advanced Science》发表最新研究论文《Inflammatory Fibroblast-Like Synoviocyte-Derived Exosomes Aggravate Osteoarthritis via Enhancing Macrophage Glycolysis》（IF= 14.3）。该研究揭示了FLSs衍生的外泌体（inf-exo）在OA发病机制中的作用，表明inf-exo诱导的巨噬细胞功能障碍是OA治疗的一个有吸引力的靶点。通过调节巨噬细胞的糖酵解过程，可能为OA的治疗提供新策略。

研究方法

• 外泌体的分离与鉴定：从OA患者和健康个体的FLS中分离外泌体，并通过电子显微镜、纳米粒子追踪分析（NTA）和WB法进行鉴定

• 细胞培养与共培养：使用RAW264.7巨噬细胞和ATDC5软骨细胞进行体外实验，模拟软骨与巨噬细胞的相互作用

• 动物模型：通过内侧半月板不稳定（DMM）手术在小鼠上建立OA模型，并通过关节内注射外泌体来模拟OA的发病过程

• 分子机制研究：研究外泌体刺激后巨噬细胞糖酵解的激活，以及HIF1A作为关键转录因子在其中的作用

研究结果

• 外泌体分泌增加：在OA患者的FLS中观察到外泌体分泌的增加，且这些外泌体能被巨噬细胞摄取

• 巨噬细胞极化：炎症性FLS衍生的外泌体（inf-exo）能够促进巨噬细胞向M1型的极化，这是与OA发病相关的促炎表型

• 糖酵解激活：inf-exo刺激导致巨噬细胞糖酵解途径的激活，这一过程通过HIF1A介导

• HIF1A的作用：HIF1A被确定为调控外泌体诱导的糖酵解的关键转录因子，其抑制可以减轻巨噬细胞的炎症反应

• 治疗潜力：在小鼠模型中，HIF1A抑制剂PX-478的应用减轻了实验性OA的症状，表明HIF1A可能是OA治疗的一个有前景的靶点

结论与意义

研究揭示了FLS衍生的外泌体通过促进巨噬细胞的M1极化和糖酵解来加剧OA的病理过程。HIF1A作为调控这一过程的关键因子，其抑制为OA治疗提供了新的策略。

这项研究不仅增进了我们对OA发病机制的理解，而且为开发针对外泌体和HIF1A的新型治疗策略提供了科学依据。通过调节巨噬细胞的代谢途径，可能为治疗OA提供新的视角。

研究中的色谱分析

在本研究中，EClassical 3200高效液相色谱仪-电喷雾串联质谱（LC-ESI MS/MS）系统被用于进行目标代谢物分析。研究者们收集了经ctr-exo或inf-exo刺激的巨噬细胞，并在液氮中快速冷冻。使用甲醇重悬后，通过冻融循环提取代谢物，并利用LC-ESI MS/MS系统进行分析。这项分析帮助研究者们探究了与能量代谢相关的代谢物的变化，发现了inf-exo刺激后巨噬细胞中糖酵解中间体的积累，其中葡萄糖-6-磷酸和乳酸显著增加。

igure 5. h). 使用LC-MS检测代谢组学中糖酵解中间体的相对浓度。直方图中显示的数据归一化为受ctr-exo刺激的巨噬细胞中的数据

本研究色谱分析工作使用的是依利特EClassical 3200高效液相色谱仪。