小异源二聚体伴侣通过阻断NF-κB信号在骨关节炎中保护软骨
研究确定孤儿核受体SHP(NR0B2)是骨关节炎进展的新型调控因子。结果显示,SHP通过抑制IKKβ/NF-κB信号并降低软骨细胞中基质降解酶的表达,从而保护软骨。
孤儿核受体小异源二聚体伴侣(SHP,NR0B2)已成为骨关节炎(osteoarthritis)发病机制中一种新的分解代谢调控因子。研究显示,其通过抑制破坏性分子通路发挥软骨保护作用。在骨关节炎患者的软骨中,NR0B2表达显著下调。
在雄性小鼠中,无论是全身性还是软骨细胞特异性Nr0b2缺失,在内侧半月板失稳手术后都会加重骨关节炎相关疼痛和结构性改变,并伴随软骨细胞中基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinase,MMP)-3和MMP-13表达升高。相反,通过腺相关病毒(adeno-associated virus)介导在雄性小鼠膝关节中过表达Nr0b2,可对抗由Nr0b2缺乏导致的加速性膝骨关节炎。
在机制层面,NR0B2通过与IKK复合体相互作用抑制IKKβ激酶活性,从而下调NF-κB信号。小异源二聚体伴侣作为核受体家族成员,缺乏DNA结合结构域,但可通过与其他核受体及转录因子相互作用发挥影响。SHP通过直接抑制IKKβ(负责在软骨细胞内激活NF-κB信号的激酶)来减弱炎症级联反应。这种抑制降低了导致软骨侵蚀的基质降解酶的转录上调。
研究人员利用来源于健康组织及骨关节炎受累组织的软骨细胞证明,提高SHP表达可减弱IKKβ/NF-κB信号,并降低MMP和聚集蛋白酶(aggrecanase)活性。相反,SHP缺乏会强化炎症信号并加剧基质降解。SHP抑制IKKβ的机制涉及形成一种抑制性复合体,从而阻止IKKβ磷酸化其下游靶标。该阻断抑制NF-κB的核转位及其DNA结合活性,进而下调负责蛋白水解酶产生的相关基因。
来自晚期骨关节炎个体的人软骨样本显示,SHP表达显著降低,并与基质降解酶及炎症介质水平呈负相关。SHP似乎选择性调控NF-κB,同时保持其他关键信号轴不受影响,提示其具有独特特异性,或可降低更广泛免疫调节所带来的非预期后果。
这些发现表明,靶向Nr0b2的基因治疗可能是一种有前景的骨关节炎治疗策略。与可能引起全身性副作用的非特异性抗炎药不同,旨在增强关节组织内SHP活性的疗法或可提供高度特异的软骨保护。该研究也启发进一步探索能够调控SHP表达或其与IKKβ相互作用的小分子激动剂或基因治疗方式。