软骨素(CS)是一种胺聚糖类大分子酸性多糖,采用分离的方法在动物软骨中提取高分子量酸性茹多糖,属于糖胺聚糖 (Glycosaminoglycan, GAG)类,是细胞外基质(extracellular matrix, ECM)的主要组分。其作用是促进软骨再生,并且具有抗炎、降血脂、预防关节炎等效果。
不同生物组织中提取的 CS 具有不同的模式和不同分子量结构,在免疫系统调节中的作用也不尽相同[2]。
早年研究中,CS 通过细胞表面受体介导,降低 p38丝裂原活化蛋白激酶和信号调节激酶 1/2的磷酸化,从而抑制 NF-κB 的核易位,减少促炎细胞因子如 TNF-α、IL-6 以及促炎酶如磷脂酶 A2、环氧合酶 2、基质金属蛋白酶-13 和一氧化氮合酶 2 释放的抗炎途径在软骨细胞中得到证明[3] [4],CS 还可能通过该途径增加骨保护素的表达,抑制破骨细胞的激活[5]。Calamia 等[6]从人类关节软骨细胞分泌组中鉴定出 18 种可被 CS 调节的蛋白质,并且用 IL-1b 刺激正常软骨细胞后观察到 CS 通过减少几种补体成分(CFAb,C1S,CO3 和 C1R)直接降低炎症反应,并且发现 CS 以浓度依赖的方式促进血管生成抑制剂血小板反应蛋白-1 的增加,可能是 CS 在骨关节炎(osteoarthritis, OA)中抗新生血管生成的潜在机制。
Korotkyi 等[7]发现 CS 可使大鼠膝关节软骨中 OA 诱导的前列腺素过氧化物酶 2 和转化生长因子-β表达上调被抑制。表明 CS 作为药物可能有助于控制炎性应激的关节分解代谢作用,可用于预防关节退行性变。这些研究解释了 CS 减轻 OA 症状,减缓关节损伤的潜在机制。
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参考文献:
【1】田 雪,彭旭东* ,尹 娇,张冉冉.硫酸软骨素及衍生物在医药领域中的研究进展[J].. 临床医学进展, 2020, 10(12): 2960-2973.
【2】da Cunha, A.L., Aguiar, J.A.K., da Silva, F.S.C., et al. (2017) Do Chondroitin Sulfates with Different Structures HaveDifferent Activities on Chondrocytes and Macrophages? International Journal of Biological Macromolecules, 103,1019-1031. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2017.05.123
【3】Jomphe, C., Gabriac, M., Hale, T.M., et al. (2008) Chondroitin Sulfate Inhibits the Nuclear Translocation of NuclearFactor-kappaB in Interleukin-1beta-Stimulated Chondrocytes. Basic & Clinical Pharmacology & Toxicology, 102,59-65
【4】Campo, G.M., Avenoso, A., Campo, S., et al. (2008) Purified Human Plasma Glycosaminoglycans ReducedNF-kappaB Activation, Pro-Inflammatory Cytokine Production and Apoptosis in LPS-Treated Chondrocytes. InnateImmunity, 14, 233-246. https://doi.org/10.1177/1753425908094725
【5】Tat, S.K., Pelletier, J.P., Verges, J., et al. (2007) Chondroitin and Glucosamine Sulfate in Combination Decrease thePro-Resorptive Properties of Human Osteoarthritis Subchondral Bone Osteoblasts: A Basic Science Study. ArthritisResearch & Therapy, 9, R117. https://doi.org/10.1186/ar2325
【6】 Calamia, V., Lourido, L., Fernandez-Puente, P., et al. (2012) Secretome Analysis of Chondroitin Sulfate-TreatedChondrocytes Reveals Anti-Angiogenic, Anti-Inflammatory and Anti-Catabolic Properties. Arthritis Research &Therapy, 14, R202.https://doi.org/10.1186/ar4040
【7】 Korotkyi, O.H., Vovk, A.A., Dranitsina, A.S., et al. (2019) The Influence of Probiotic Diet and Chondroitin SulfateAdministration on Ptgs2, Tgfb1 and Col2a1 Expression in Rat Knee Cartilage during Monoiodoacetate-Induced Osteoarthritis. Minerva Medica, 110, 419-424. https://doi.org/10.23736/S0026-4806.19.06063-4