谷胱甘肽过氧化物酶4介导铁死亡在膝骨关节炎滑膜炎发生发展中的作用

作者：张亚茹; 陈焱君; 张晓东; 陈胜华^*; 黄文华^*

来源：中国组织工程研究, 2023, 1-6.

• 骨关节炎
• 滑膜炎
• 磁共振
• GPX4
• 铁死亡

背景：滑膜炎在膝骨关节炎早期进展中起主导作用，是潜在的早期治疗靶点，但滑膜炎发生机制尚不清楚。在动物模型中，全身铁含量增加和细胞内铁摄取升高可诱发和加剧骨关节炎，但滑膜炎与铁死亡的关系仍不清楚，因此探讨铁死亡在骨关节炎滑膜炎发生发展中的作用需进一步研究。目的：探讨谷胱甘肽过氧化物酶4(glutathione peroxidase4,GPX4)介导的铁死亡在膝骨关节炎滑膜炎发生发展过程中的作用。方法：入选行膝关节镜或关节置换手术的骨关节炎患者43例以及行关节镜治疗半月板损伤或韧带撕裂患者10例，根据患者术前X射线平片Kellgren-Lawrence分级分为3组：对照组(KLG 0)10例，早期膝骨关节炎组(KLG 1,2)20例和晚期膝骨关节炎组(KLG 3,4)23例。采用苏木精-伊红染色观察各组滑膜炎的严重程度，普鲁士蓝染色评估各组滑膜组织中的铁沉积情况，免疫组化法检测ACSL4、GPX4、环氧化酶2、肿瘤坏死因子α在滑膜组织中的表达，Western blot和免疫荧光分别检测ACSL4、GPX4蛋白的表达。结果与结论：(1)与对照组相比，骨关节炎组滑膜组织中铁含量增加，且晚期膝骨关节炎组铁沉积多于早期膝骨关节炎组；(2)与对照组相比，ACSL4在骨关节炎滑膜组织中高表达(P <0.01),GPX4在骨关节炎滑膜组织中低表达(P <0.01)，且ACSL4表达量随着骨关节炎的进展呈现增高趋势，GPX4表达量随着骨关节炎的进展呈现降低趋势；(3)环氧化酶2在骨关节炎滑膜组织中的表达明显高于正常滑膜组织，其中早期骨关节炎组表达最高，与晚期骨关节炎组比较差异有显著性意义(P <0.01)；(4)肿瘤坏死因子α在骨关节炎滑膜组织中的表达明显高于正常滑膜组织，早期骨关节炎组与晚期骨关节炎组比较差异无显著性意义(P> 0.05)；(5)结果表明，骨关节炎滑膜组织中有铁的沉积，铁死亡参与了膝骨关节炎滑膜炎的发生及病情进展。

• 单位
  南方医科大学; 南方医科大学第三附属医院; 南华大学; 基础医学院