香豆素调控SASP抑制细胞衰老缓解骨关节炎的试验研究

Coumarin alleviates osteoarthritis by regulating senescence-associated secretory phenotype and inhibiting cell senescence: an experimental study

摘要

目的 探究香豆素（coumarin）对骨关节炎（osteoarthritis，OA）疾病的影响及其具体作用机制。 方法 在Venny2.1.0网站将香豆素与OA的作用靶点交叉后，利用STRING数据库进行蛋白互作PPI分析，并利用Autodock vina1.1.2对筛选到的香豆素和OA疾病的靶点进行分子对接。接下来进行体外实验验证，实验分组设置为对照组、IL-1β组和IL-1β+coumarin组。CCK-8法检测香豆素对C28/I2细胞的细胞毒性，qPCR及免疫荧光检测各组OA相关标志物及SASP因子表达情况，并利用β-半乳糖苷酶染色检测细胞衰老水平。 结果 共筛选到香豆素作用靶点196个，其中香豆素与OA共同作用靶点127个。PPI分析筛选到了CCND1、EGFR、ERBB2、MAPK14等4个香豆素治疗OA的可能的核心靶点。分子对接结果显示，香豆素与核心靶点CCND1、EGFR、ERBB2、MAPK14能形成较稳定的复合物。CCK-8结果显示，5~15 μmol/L香豆素处理C28/I2细胞促进细胞增殖，而高于20 μmol/L的香豆素处理则会抑制细胞活性（P<0.05）；其中10 μmol/L香豆素在24 h、48 h、72 h均会促进细胞增殖（P<0.05），且处理48 h增殖最为明显（P<0.05）。qPCR结果显示，10 μmol/L的香豆素处理48 h能降低C28/I2细胞中细胞衰老标志基因p16、p21的mRNA水平，β-半乳糖苷酶染色的结果与qPCR的结果一致。香豆素处理后SASP因子IL-1β、IL-6、TNF-α、MMP9、MMP13的mRNA水平降低（P<0.05）。同样地，免疫荧光结果也显示香豆素处理后部分SASP因子表达水平降低。 结论 香豆素可能通过作用于p38/MAPK14通路，抑制SASP导致的细胞衰老及软骨分解，从而治疗骨关节炎。

关键词

细胞衰老 / 衰老相关分泌表型 / 骨关节炎 / 香豆素 / 衰老相关分泌表型因子

Key words

cell senescence / senescence-associated secretory phenotype / osteoarthritis / coumarin / senescence-associated secretory phenotypic factors

基金资助

国家自然科学基金资助项目(82272550)