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日常食用油酸如何“腐蚀”关节,华中科技大学许涛/郭风劲发现亚油酸通过降解ISCU驱动软骨铁死亡
2026-07-15

骨关节炎(OA)的发病过程伴随多种代谢紊乱,提示有必要深入研究其代谢相关发病机制与靶向治疗方案。


2026年7月8日,华中科技大学许涛、郭风劲共同通讯在Nature Communications(IF=18.1)在线发表题为Linoleic acid accelerates osteoarthritis progression in male rats by targeting iron-sulfur clusters to drive ferroptosis in chondrocytes的研究论文。


本研究发现膳食中含量最高的必需脂肪酸——亚油酸(LA),会在老年人群及OA患者的血液、滑液与软骨组织中蓄积。LA不仅会诱导软骨细胞发生铁死亡,还作为风险代谢物,诱发骨关节炎发病,并在雄性大鼠创伤性骨关节炎模型中加速病变进展。


机制层面,LA可直接结合铁硫簇组装酶(ISCU),诱导ISCU经自噬途径降解、抑制铁硫簇合成,继而激活铁调节蛋白1(IRP1)介导的翻译调控,推动铁死亡发生。此外,上调或软骨组织补充ISCU能够缓解LA蓄积,延缓创伤诱导的OA病变进程;该方案可通过高效抑制铁死亡,进一步提升适度运动对骨关节炎的治疗效果。


综上,本研究证实LA是通过诱导铁死亡参与骨关节炎发生发展的关键代谢物,并提出基于补充ISCU的靶向治疗策略。


骨关节炎(OA)是全球范围内最为高发的退行性关节疾病,该病发病率持续攀升、致残率高,造成了沉重的社会与经济负担。传统临床药物治疗与手术治疗仅以缓解症状为目标,目前仍缺乏可靶向OA核心发病机制的治疗手段。挖掘全新治疗靶点,能够为OA患者提供疗效更佳、安全性更高、个体化程度更强的治疗方案,具有重要研究意义。


近年来,OA逐渐被视作一类代谢疾病受到学界关注,约40%的OA患者合并慢性代谢性疾病或存在代谢紊乱状态。这提示OA的防治思路也应从单纯缓解症状转向纠正机体内在代谢失衡。尤其在细胞层面,软骨细胞的代谢稳态是维持关节正常生理功能的关键。


通常情况下,各类病理刺激与细胞自身需求异常会诱发软骨细胞代谢紊乱,涉及糖代谢、脂质代谢、氨基酸代谢通路异常,最终破坏软骨细胞稳态,甚至诱导细胞凋亡。但介导OA发生、发展的核心代谢通路及其相关分子机制尚不明确。因此,进一步阐明OA中的代谢改变,是研发靶向治疗方案的关键环节。


近年多项研究一致证实,血液、关节滑液与软骨组织中的脂肪酸含量和OA症状、病情进展及预后密切相关,提示脂肪酸可作为深入探究OA发病机制与治疗靶点的潜在切入点。亚油酸(LA,C18:2N6)是人体膳食中含量最高的必需脂肪酸,具备双重生理效应。


近年来大量研究证实LA与OA存在潜在关联:人体血液LA水平与多关节OA发病相关;Li等人研究发现肥胖合并OA患者关节滑液内LA含量显著升高;另有一项多组学研究证实,OA患者软骨细胞存在LA代谢紊乱特征。上述证据均说明LA在OA病程中具备重要研究价值,但其具体作用与分子机制仍有待深入阐释。 


本研究旨在筛选与OA发病相关的关键代谢物、明确其生物学效应,并据此开发靶向干预策略。研究在大鼠及人类患者的软骨、血清、关节滑液样本中均发现,LA水平与软骨OA损伤、衰老程度高度相关。体外实验证实,LA干预可诱导软骨细胞与人软骨外植体发生铁死亡,并加剧细胞外基质分解代谢。


机制层面研究显示,LA可直接结合ISCU蛋白,促进ISCU经自噬途径降解,降低铁硫簇生成量,同时减弱铁硫簇与IRP1的相互作用,进而激活IRP1介导的翻译调控通路,上调铁死亡相关蛋白表达。动物实验结果显示,大鼠关节腔内LA蓄积会诱发OA、加速创伤性OA进展;上调ISCU表达可通过抑制软骨细胞铁死亡逆转该病理损伤。


综上,本研究首次揭示LA与铁硫簇调控之间全新的关联机制,并证实靶向补充ISCU、维持铁硫簇稳态,可保护软骨细胞免于铁死亡损伤。


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