近期，我院康復(fù)醫(yī)學(xué)科倪國(guó)新教授團(tuán)隊(duì)在《Journal of Advanced Research》期刊上發(fā)表題目為：“Antioxidant taurine inhibits chondrocyte ferroptosis through upregulation of OGT/Gpx4 signaling in osteoarthritis induced by anterior cruciate ligament transection”的文章。該文章探究了牛磺酸通過激活OGT/Gpx4 信號(hào)抑制軟骨細(xì)胞鐵死亡，從而緩解OA小鼠軟骨退變的作用機(jī)制，為運(yùn)動(dòng)損傷繼發(fā)OA的預(yù)防和治療提供了新的方向。文章的通訊作者是廈門大學(xué)附屬第一醫(yī)院康復(fù)醫(yī)學(xué)科倪國(guó)新教授和廈門大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院林東海教授；第一作者是倪國(guó)新教授課題組博士生周緒昌，聯(lián)合培養(yǎng)研究生楊雅靜，鄧輝麗以及林東海教授課題組博士生邱旭。
研究背景
骨關(guān)節(jié)炎（Osteoarthritis, OA）是一種慢性退行性關(guān)節(jié)疾病。與其他類型的OA不同，繼發(fā)于運(yùn)動(dòng)損傷的OA有明確的損傷事件。這種明確的 “起始點(diǎn)”事件為運(yùn)動(dòng)損傷繼發(fā)OA的針對(duì)性預(yù)防和治療提供了可能。深入探究運(yùn)動(dòng)損傷繼發(fā)OA的潛在機(jī)制對(duì)科學(xué)有效地預(yù)防繼發(fā)性OA是至關(guān)重要的。代謝組學(xué)作為生命科學(xué)研究領(lǐng)域的新興研究手段，通過高通量檢測(cè)和分析細(xì)胞代謝的小分子底物、中間產(chǎn)物和終產(chǎn)物，可即時(shí)反映和了解細(xì)胞生理和病理的動(dòng)態(tài)變化，從而從代謝角度解釋疾病發(fā)生和發(fā)展過程中的內(nèi)在機(jī)制。在本研究中，我們通過使用前交叉韌帶橫斷術(shù)（ACL transection, ACLT）構(gòu)建運(yùn)動(dòng)損傷繼發(fā)OA的大鼠動(dòng)物模型。提取ACLT術(shù)后不同周齡（0w，4w，8w和12w）大鼠的原代軟骨細(xì)胞進(jìn)行代謝組學(xué)分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)?；撬峥赡苁菍?dǎo)致運(yùn)動(dòng)損傷繼發(fā)OA進(jìn)展的關(guān)鍵代謝分子。隨后，使用?；撬崽幚硌仔攒浌羌?xì)胞后進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組學(xué)和代謝組學(xué)發(fā)現(xiàn)，O-GlcNAc轉(zhuǎn)移酶（OGT）依賴的O-GlcNAcylation和Gpx4依賴的鐵死亡可能是介導(dǎo)牛磺酸對(duì)軟骨細(xì)胞的炎癥保護(hù)作用的潛在機(jī)制。這一研究假設(shè)通過功能驗(yàn)證得到證實(shí)。隨后，進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)表明，Gpx4 與 OGT 蛋白可能存在直接結(jié)合位點(diǎn)，這為 Gpx4 蛋白可能存在 O-GlcNAc糖基化修飾提供了證據(jù)。最后，我們通過動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證明了OGT依賴的O-GlcNAcylation和Gpx4依賴的鐵死亡可能是?；撬岜Ｗo(hù)ACL損傷小鼠軟骨退化的潛在機(jī)制。綜上所述，本研究闡明了牛磺酸能夠通過激活OGT/Gpx4 信號(hào)抑制軟骨細(xì)胞鐵死亡，從而緩解OA小鼠軟骨退變。該研究為運(yùn)動(dòng)損傷繼發(fā)OA的預(yù)防和治療提供了新的方向。
本研究分子機(jī)制示意圖
研究結(jié)果
1.?；撬峥赡苁沁\(yùn)動(dòng)損傷繼發(fā)OA的特征性代謝產(chǎn)物
通過ACLT構(gòu)建大鼠運(yùn)動(dòng)損傷繼發(fā)OA動(dòng)物模型。術(shù)后0w，4w，8w，12w，16w和20w取材使用HE染色和番紅O固綠染色檢測(cè)發(fā)現(xiàn)隨著ACLT術(shù)后周齡的增加，大鼠軟骨損傷逐漸加重（如圖1a-e所示）。隨后，我們提取ACLT術(shù)后0w，4w，8w和12w大鼠原代軟骨細(xì)胞進(jìn)行代謝組學(xué)檢測(cè)（16w和20w大鼠由于周齡較大，細(xì)胞活性較差，無法擴(kuò)增足夠的細(xì)胞進(jìn)行代謝組學(xué)檢測(cè)）。發(fā)現(xiàn)?；撬峥赡苁?/span>ACLT術(shù)后軟骨退變過程中的特征性代謝小分子（如圖2a-c所示）。此外，我們還檢測(cè)了ACLT術(shù)后不同周齡大鼠血液中的?；撬岷恳约?/span>OA患者VS非OA患者血液中的?；撬岷堪l(fā)現(xiàn)均存在差異表達(dá)。因此，我們猜測(cè)?；撬峥赡茉?/span>OA的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮重要作用。
圖1. 前交叉韌帶撕裂術(shù)后不同時(shí)間點(diǎn)大鼠膝關(guān)節(jié)軟骨改變。(a: 大鼠膝關(guān)節(jié)的大體觀察；b: 大鼠膝關(guān)節(jié)的番紅O固綠染色；c： 大鼠膝關(guān)節(jié)的HE染色；d：大鼠膝關(guān)節(jié)的OARSI評(píng)分；e：大鼠膝關(guān)節(jié)的Mankin評(píng)分。)
圖2. 前交叉韌帶撕裂術(shù)后不同時(shí)間點(diǎn)大鼠軟骨細(xì)胞的代謝組學(xué)分析。(a: 軟骨細(xì)胞代謝物的代謝途徑分析；b：軟骨細(xì)胞代謝物濃度熱圖；c：通過代謝組學(xué)分析ACLT組與Sham組軟骨細(xì)胞?；撬釢舛鹊南鄬?duì)比值；d：通過代謝組學(xué)分析ACLT組與Sham組之間血清牛磺酸濃度的相對(duì)比值；e：通過代謝組學(xué)分析OA患者與非OA患者血清?；撬釢舛鹊南鄬?duì)比值。)
2.?；撬峋徑?/span>IL-1β誘導(dǎo)的軟骨細(xì)胞炎性損傷
由于牛磺酸在OA軟骨退變過程中呈現(xiàn)差異表達(dá)，我們猜測(cè)補(bǔ)充牛磺酸可能是減輕軟骨損傷的一種潛在策略。我們首先使用IL-1β處理原代小鼠軟骨細(xì)胞來構(gòu)建OA體外細(xì)胞模型。我們發(fā)現(xiàn)?；撬崽幚砟軌蛲ㄟ^重塑軟骨細(xì)胞代謝來緩解IL-1β誘導(dǎo)的炎性損傷（圖3a-c）。此外，我們還發(fā)現(xiàn)?；撬崽幚砟軌虿糠帜孓D(zhuǎn)IL-1β誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡（圖3d）。隨后，我們使用轉(zhuǎn)錄組學(xué)發(fā)現(xiàn)糖基化修飾和鐵死亡可能是牛磺酸保護(hù)軟骨細(xì)胞炎性損傷的潛在機(jī)制（圖3e-f）。?；撬岚械鞍最A(yù)測(cè)的信號(hào)通路富集分析也發(fā)現(xiàn)?；撬峥赡芫哂屑?xì)胞鐵死亡保護(hù)作用（圖3g）。最后，我們使用代謝組學(xué)進(jìn)一步確定了鐵死亡和糖代謝可能是牛磺酸保護(hù)軟骨細(xì)胞炎性損傷的潛在機(jī)制（圖3h-i）。結(jié)合文獻(xiàn)檢索，我們提出初步的研究假設(shè)，鐵死亡和O-GlcNAc糖基化修飾可能是?；撬岜Ｗo(hù)軟骨細(xì)胞炎性損傷的潛在調(diào)控機(jī)制。
圖3. ?；撬?/span>緩解IL-1β誘導(dǎo)的軟骨細(xì)胞炎性損傷。(a：使用qPCR檢測(cè)?；撬釋?duì)炎性軟骨細(xì)胞代謝和炎癥相關(guān)基因的影響；b-c：使用WB檢測(cè)?；撬釋?duì)炎性軟骨細(xì)胞代謝和炎癥相關(guān)蛋白的影響；d：使用流式細(xì)胞分析檢測(cè)?；撬釋?duì)IL-1β誘導(dǎo)的軟骨細(xì)胞凋亡的影響；e：通過轉(zhuǎn)錄組學(xué)對(duì)牛磺酸處理組和非處理組之間差異表達(dá)基因的信號(hào)通路富集分析； f：轉(zhuǎn)錄組學(xué)檢測(cè)到的差異基因與鐵死亡基因集的交集；g：通過生物信息學(xué)分析對(duì)?；撬岚械鞍?/span>進(jìn)行信號(hào)通路富集；h-i：通過代謝組學(xué)分析?；撬崽幚斫M和非處理組之間差異表達(dá)代謝物進(jìn)行信號(hào)通路富集。)
3.?；撬嵬ㄟ^抑制Gpx4依賴的鐵死亡減輕軟骨細(xì)胞炎癥損傷
為了驗(yàn)證Gpx4依賴的鐵死亡參與介導(dǎo)牛磺酸對(duì)軟骨細(xì)胞炎性損傷的保護(hù)作用。我們首先使用WB檢測(cè)發(fā)現(xiàn)?；撬崮軌虿糠帜孓D(zhuǎn)IL-1β誘導(dǎo)的軟骨細(xì)胞鐵死亡相關(guān)蛋白的表達(dá)（圖4a）。隨后，我們使用透射電鏡發(fā)現(xiàn)?；撬崮軌蚋纳?/span>IL-1β誘導(dǎo)的線粒體嵴和線粒體膜損傷（圖4b）。進(jìn)一步使用JC-1檢測(cè)發(fā)現(xiàn)?；撬崮軌蚧謴?fù)線粒體膜電位（圖4c-d）。脂質(zhì)過氧化累積是細(xì)胞鐵死亡的重要特征之一。我們的研究發(fā)現(xiàn)?；撬崮軌蝻@著抑制軟骨細(xì)胞中脂質(zhì)過氧化的累積（圖4e-f）。此外，我們使用亞鐵離子檢測(cè)試劑盒發(fā)現(xiàn)?；撬峥梢杂行Ы档蛙浌羌?xì)胞內(nèi)亞鐵離子濃度，從而緩解軟骨細(xì)胞鐵死亡（圖4g）。由于Gpx4是鐵死亡的關(guān)鍵蛋白。我們分別使用Gpx4的小分子抑制劑FIN56和shRNA來抑制Gpx4的表達(dá)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)抑制Gpx4表達(dá)能夠部分逆轉(zhuǎn)牛磺酸對(duì)炎性軟骨細(xì)胞的保護(hù)作用（圖4h-j）。
圖4. 牛磺酸通過抑制 Gpx4 依賴的鐵死亡保護(hù)軟骨細(xì)胞炎性損傷。(a：通過 WB 檢測(cè)?；撬崽幚砗?/span>炎性軟骨細(xì)胞中鐵死亡相關(guān)蛋白表達(dá)的改變；b：通過透射電子顯微鏡檢測(cè)牛磺酸處理后炎性軟骨細(xì)胞中細(xì)胞器的改變；c-d：通過JC-1檢測(cè)牛磺酸處理后 炎性軟骨細(xì)胞中線粒體膜電位的改變；e-f：用過氧化脂質(zhì)檢測(cè)試劑盒檢測(cè)牛磺酸處理后 炎性軟骨細(xì)胞中脂質(zhì)過氧化物的變化；g：用亞鐵離子比色測(cè)定試劑盒檢測(cè)?；撬崽幚砗?/span>炎性軟骨細(xì)胞中亞鐵離子濃度的變化；h：通過WB檢測(cè)Gpx4抑制劑FIN56處理后軟骨細(xì)胞代謝相關(guān)蛋白表達(dá)的改變；i-j：通過WB檢測(cè)基因敲低Gpx4對(duì)軟骨細(xì)胞代謝相關(guān)蛋白表達(dá)的影響。)
4.?；撬嵬ㄟ^促進(jìn)OGT依賴性O-GlcNAcylation緩解軟骨細(xì)胞炎性損傷
為了驗(yàn)證OGT依賴性O-GlcNAcylation介導(dǎo)牛磺酸對(duì)炎性軟骨細(xì)胞的保護(hù)作用。我們首先檢測(cè)了輕度損傷OA患者軟骨組織和重度損傷OA患者軟骨組織中O-GlcNAc總蛋白和OGT蛋白的表達(dá)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)重度損傷OA患者軟骨組織中O-GlcNAc總蛋白和OGT蛋白的表達(dá)顯著下降（圖5a）。隨后，我們發(fā)現(xiàn)在原代小鼠軟骨細(xì)胞中，O-GlcNAc總蛋白，OGT蛋白以及Gpx4蛋白的表達(dá)均隨著IL-1β處理濃度的增加逐漸下降（圖5b）。此外，我們分別使用小分子藥物OSMI和TMG來抑制/促進(jìn)軟骨細(xì)胞中的O-GlcNAc水平，結(jié)果發(fā)現(xiàn)抑制O-GlcNAc能夠促進(jìn)軟骨細(xì)胞分解代謝并促進(jìn)軟骨細(xì)胞合成代謝，而促進(jìn)O-GlcNAc表現(xiàn)出相反的效果（圖5c）。表明O-GlcNAcylation可能參與軟骨細(xì)胞代謝活動(dòng)的調(diào)控。進(jìn)一步的，我們?cè)谂；撬崽幚淼幕A(chǔ)上，分別使用OSMI和TMG來調(diào)節(jié)軟骨細(xì)胞中O-GlcNAc水平。我們發(fā)現(xiàn)OSMI處理部分逆轉(zhuǎn)了?；撬釋?duì)軟骨細(xì)胞的保護(hù)作用，而TMG處理進(jìn)一步增強(qiáng)了?；撬釋?duì)軟骨細(xì)胞鐵死亡的保護(hù)作用（圖5d）。JC-1（圖5e），脂質(zhì)過氧化檢測(cè)（圖5f）和細(xì)胞亞鐵離子檢測(cè)（圖5g）也進(jìn)一步表明O-GlcNAcylation參與介導(dǎo)了?；撬釋?duì)軟骨細(xì)胞鐵死亡的保護(hù)作用。由于O-GlcNAcylation受到O-GlcNAc糖基轉(zhuǎn)移酶OGT的調(diào)控。因此，我們分別對(duì)OGT進(jìn)行了敲低和過表達(dá)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)與OSMI和TMG的效果一致，敲低OGT能夠抑制軟骨細(xì)胞中O-GlcNAcylation，從而部分逆轉(zhuǎn)?；撬釋?duì)炎性軟骨細(xì)胞的保護(hù)作用（圖6a），而過表達(dá)OGT則促進(jìn)了軟骨細(xì)胞中O-GlcNAcylation，并進(jìn)一步增強(qiáng)了牛磺酸對(duì)炎性軟骨細(xì)胞的保護(hù)作用（圖6b）。
圖5. 牛磺酸通過促進(jìn)O-GlcNAcylation緩解軟骨細(xì)胞炎性損傷。(a：輕度/重度損傷OA患者軟骨組織的番紅O固綠染色以及COL-II，O-GlcNAc（紅色標(biāo)記）和OGT（綠色標(biāo)記）蛋白的免疫染色；b：通過WB檢測(cè)不同濃度IL-1β處理后軟骨細(xì)胞中O-GlcNAc 和OGT蛋白表達(dá)的改變；c：通過WB檢測(cè)OSMI/TMG處理后的炎性軟骨細(xì)胞中O-GlcNAc以及代謝相關(guān)蛋白表達(dá)的改變；d：通過WB檢測(cè)在?；撬崽幚砗?，OSMI/TMG對(duì)炎性軟骨細(xì)胞中O-GlcNAc以及代謝相關(guān)蛋白表達(dá)的影響；e：通過JC-1檢測(cè)在?；撬崽幚砗?，OSMI/TMG對(duì)炎性軟骨細(xì)胞中線粒體膜電位的影響；f：通過脂質(zhì)過氧化物檢測(cè)試劑盒檢測(cè)在?；撬崽幚砗螅?/span>OSMI/TMG對(duì)炎性軟骨細(xì)胞中脂質(zhì)過氧化物的影響；g：通過亞鐵離子比色檢測(cè)試劑盒檢測(cè)在?；撬崽幚砗螅?/span>OSMI/TMG對(duì)炎性軟骨細(xì)胞中亞鐵離子濃度的影響。)
圖6. OGT依賴的O-GlcNAcylation介導(dǎo)?；撬釋?duì)炎性軟骨細(xì)胞的保護(hù)作用。(a: 使用WB檢測(cè)在?；撬崽幚砗螅玫?/span>OGT對(duì)炎性軟骨細(xì)胞代謝相關(guān)蛋白和Gpx4蛋白表達(dá)的影響；b：使用WB檢測(cè)在牛磺酸處理后，過表達(dá)OGT對(duì)炎性軟骨細(xì)胞代謝相關(guān)蛋白和Gpx4蛋白表達(dá)的影響。)
5.OGT促進(jìn)Gpx4蛋白穩(wěn)定性
由于O-GlcNAcylation是一種普遍存在的蛋白質(zhì)翻譯后修飾，我們猜測(cè)鐵死亡的關(guān)鍵蛋白Gpx4可能具有O-GlcNAc修飾位點(diǎn)。我們首先使用CHX來阻斷軟骨細(xì)胞的蛋白質(zhì)合成。我們發(fā)現(xiàn)，隨著CHX處理時(shí)間的延長(zhǎng)，Gpx4蛋白表達(dá)逐漸減少（圖7a）。OSMI加速了Gpx4的降解（圖7a），而TMG則抑制了Gpx4的降解（圖7b）。與之一致的是，敲低OGT的表達(dá)會(huì)加速Gpx4的蛋白降解（圖7c），而過表達(dá)OGT則會(huì)抑制Gpx4的蛋白降解（圖7d）。此外，MG132處理進(jìn)一步證明了O-GlcNAcylation可以促進(jìn)Gpx4的蛋白穩(wěn)定性（圖7e-g），其潛在機(jī)制可能與抑制泛素化降解有關(guān)（圖7h）。隨后，我們通過免疫沉淀初步驗(yàn)證了Gpx4蛋白可能存在O-GlcNAcylation（圖7i）。最后，免疫共沉淀（圖7j-k）和免疫熒光（圖7l）結(jié)果驗(yàn)證了OGT和Gpx4蛋白之間可能存在相互作用。上述結(jié)果表明，OGT依賴的O-GlcNAcylation可能通過抑制泛素化降解來穩(wěn)定Gpx4的蛋白表達(dá)。
圖7. OGT促進(jìn)Gpx4的蛋白穩(wěn)定性。(a-b：不同時(shí)間點(diǎn) CHX（1μM）處理后，OSMI/TMG對(duì)Gpx4 蛋白降解的影響；c-d：不同時(shí)間點(diǎn) CHX（1μM）處理后，敲低/過表達(dá) OGT對(duì)Gpx4蛋白降解的影響；e：在MG132存在或不存在的情況下，OSMI/TMG對(duì)Gpx4蛋白降解的影響；f-g：在MG132存在或不存在的情況下，OGT 的敲低/過表達(dá)對(duì)Gpx4蛋白降解的影響；h：免疫沉淀實(shí)驗(yàn)表明Gpx4蛋白可能存在 O-GlcNAcylation；i-k：免疫共沉淀實(shí)驗(yàn)證明Gpx4蛋白與OGT蛋白之間可能存在相互作用；l：免疫熒光實(shí)驗(yàn)證明Gpx4蛋白與OGT蛋白之間可能存在相互作用。)
6.?；撬嵬ㄟ^調(diào)控O-GlcNAcylation和鐵死亡來緩解ACLT誘導(dǎo)的小鼠軟骨退變
最后，我們通過動(dòng)物實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證O-GlcNAcylation和鐵死亡參與介導(dǎo)了?；撬釋?duì)軟骨退變的保護(hù)作用。在這部分研究中，我們使用AAV-shRNA-Gpx4進(jìn)行關(guān)節(jié)腔注射來抑制軟骨中Gpx4蛋白的表達(dá)。此外，分別使用OSMI和TMG關(guān)節(jié)腔注射來抑制/促進(jìn)軟骨組織中的O-GlcNAcylation水平。所有小鼠均在ACLT術(shù)后八周后處死。HE和番紅O固綠染色顯示?；撬崮軌蛴行ПＷo(hù)ACLT誘導(dǎo)的小鼠軟骨退變（圖8a-d）。COL-II是軟骨基質(zhì)中主要的膠原蛋白成分。我們發(fā)現(xiàn)?；撬崮軌蛴行Ь徑?/span>COL-II蛋白丟失。AAV-shRNA-Gpx4和OSMI關(guān)節(jié)腔注射均能夠部分逆轉(zhuǎn)?；撬岬倪@一保護(hù)作用，而TMG處理并沒有加重OA小鼠的軟骨退變（圖8e-f）。此外，我們還檢測(cè)了軟骨組織中O-GlcNAc總蛋白和OGT蛋白的表達(dá)。我們發(fā)現(xiàn)?；撬崮軌蝻@著促進(jìn)OA小鼠軟骨組織中O-GlcNAc總蛋白和OGT的蛋白表達(dá)（圖9a-b）。上述結(jié)果證明，O-GlcNAcylation和鐵死亡參與介導(dǎo)了牛磺酸對(duì)ACLT小鼠軟骨退變的保護(hù)作用。
圖8. ?；撬峋徑?/span>ACLT小鼠的軟骨退變。(a：小鼠膝關(guān)節(jié)的HE染色；b：小鼠膝關(guān)節(jié)的Mankin評(píng)分；c：小鼠膝關(guān)節(jié)的番紅O固綠染色；d：小鼠膝關(guān)節(jié)的OARSI評(píng)分；e-f：通過免疫組化染色檢測(cè)小鼠膝關(guān)節(jié)軟骨中COL-II蛋白表達(dá)的改變。)
圖9. O-GlcNAcylation和Gpx4參與介導(dǎo)?；撬峋徑?/span>ACLT小鼠軟骨退變。(a：通過免疫組化染色檢測(cè)小鼠膝關(guān)節(jié)軟骨中O-GlcNAc總蛋白表達(dá)的改變；b：通過免疫熒光染色檢測(cè)小鼠膝關(guān)節(jié)軟骨中OGT和Gpx4蛋白表達(dá)。)
研究結(jié)論
該研究通過對(duì)ACLT誘導(dǎo)的OA大鼠膝關(guān)節(jié)軟骨細(xì)胞和血清進(jìn)行代謝組學(xué)分析，確定了運(yùn)動(dòng)損傷繼發(fā)OA病變中的特征性代謝分子?；撬?。外源性添加?；撬?/span>能夠顯著緩解IL-1β誘導(dǎo)的軟骨細(xì)胞炎癥和氧化應(yīng)激表型。生信分析結(jié)合多組學(xué)研究揭示，?；撬?/span>可能通過抑制Gpx4依賴的鐵死亡和激活OGT依賴的O-GlcNAcylation來緩解IL-1β誘導(dǎo)的軟骨細(xì)胞炎性損傷，并通過動(dòng)物實(shí)驗(yàn)得到了進(jìn)一步驗(yàn)證。由于?；撬崾且环N非常安全的氨基酸，常用于食品或藥品添加劑，該研究結(jié)果有望為?；撬嵩?/span>運(yùn)動(dòng)損傷繼發(fā)OA治療中的轉(zhuǎn)化研究和應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。
盡管該研究發(fā)現(xiàn)Gpx4依賴性鐵死亡和OGT依賴的O-GlcNAcylation是?；撬岜Ｗo(hù)軟骨細(xì)胞炎性損傷/軟骨退變的潛在機(jī)制。然而，免疫熒光、免疫沉淀和分子對(duì)接等技術(shù)并不能充分證明Gpx4和OGT之間可能存在直接相互作用。未來的研究可以采用更先進(jìn)的技術(shù)，如聯(lián)合免疫沉淀和高分辨率質(zhì)譜分析，以明確明Gpx4和OGT之間是否存在直接的物理相互作用，亦或者是否通過中間分子和信號(hào)級(jí)聯(lián)進(jìn)行間接調(diào)控。此外，還需要更多的證據(jù)，包括表面等離子體共振和細(xì)胞熱轉(zhuǎn)移試驗(yàn)，以充分證明Gpx4與OGT蛋白之間存在直接相互作用。未來的研究還可以結(jié)合質(zhì)譜和定突變技術(shù)來探索和驗(yàn)證Gpx4可能存在的O-GlcNAcylation位點(diǎn)。并結(jié)合定點(diǎn)突變技術(shù)構(gòu)建 Gpx4基因敲除小鼠，以全面驗(yàn)證Gpx4在OA軟骨退變中的功能。此外，雖然本研究側(cè)重于?；撬釋?duì)Gpx4和鐵死亡的下游影響，但對(duì)OA中調(diào)節(jié)鐵死亡的上游調(diào)節(jié)因子的探討并不全面。未來的研究可以篩選出可能直接或間接影響 Gpx4表達(dá)和鐵死亡激活的潛在上游激酶或轉(zhuǎn)錄因子。值得一提的是，盡管我們發(fā)現(xiàn) O-GlcNAcylation 水平在 OA 軟骨細(xì)胞中降低，但O-GlcNAcylation水平在OA增生滑膜組織中似乎是升高的（數(shù)據(jù)未展示）。O-GlcNAcylation在OA滑膜炎性組織中的調(diào)控作用有待進(jìn)一步探討，這是非常具有吸引力的研究方向。
原文鏈接：https://authors.elsevier.com/sd/article/S2090-1232(25)00029-3
倪國(guó)新教授：香港大學(xué)醫(yī)學(xué)院博士，主任醫(yī)師，教授，博士生導(dǎo)師，德國(guó)洪堡學(xué)者。現(xiàn)任廈門大學(xué)附屬第一醫(yī)院康復(fù)醫(yī)學(xué)科主任。兼任中華預(yù)防醫(yī)學(xué)會(huì)體育運(yùn)動(dòng)與健康分會(huì)副主任委員、中國(guó)老年醫(yī)學(xué)會(huì)運(yùn)動(dòng)健康分會(huì)副會(huì)長(zhǎng)、廈門市康復(fù)醫(yī)師分會(huì)會(huì)長(zhǎng)、廈門市體衛(wèi)融合專家指導(dǎo)委員會(huì)主任委員等職務(wù)；受聘為Frontiers in Physiology（Q1）/Heliyon（Q2）雜志副主編；為40多種國(guó)際知名期刊特邀審稿專家，國(guó)家自然科學(xué)基金會(huì)評(píng)專家，科技部項(xiàng)目評(píng)審專家。主持澳大利亞長(zhǎng)江奮進(jìn)獎(jiǎng)項(xiàng)目、德國(guó)洪堡研究基金課題、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃課題、國(guó)家自然基金、國(guó)家社科基金等國(guó)內(nèi)外研究課題30余項(xiàng)。以第一作者和/或通訊作者發(fā)表SCI文章90余篇。為首批國(guó)家健康科普專家和首批國(guó)家衛(wèi)生健康技術(shù)推廣服務(wù)專家，健康報(bào)社“2021年度健康傳播影響力人物”、“2023年科普專家?guī)靸?yōu)秀審稿專家”和“2024年科普之光創(chuàng)作者”稱號(hào)。
