重磅研究！1，25-二羟基维生素D缺乏通过下调Sirt1基因表达加速衰老相关骨关节炎

以疼痛、关节软骨进行性丧失和结构改变为特征的骨性关节炎(OA)在老年人中非常常见。维生素D缺乏也是一个常见的健康问题。全世界有超过10亿人缺乏或缺乏维生素D。维生素D缺乏与常见的慢性疾病密切相关，如代谢性骨骼疾病、糖尿病和心血管疾病。

新出现的观察数据表明，维生素D缺乏与膝骨性关节炎的发生和发展有关。然而，关于补充维生素D后预防骨性关节炎的研究尚无定论。

图片来源：https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36632467/

近日，来自南京医科大学的研究者们在Int. J. Biol. Sci.杂志上发表了题为“1,25-Dihydroxyvitamin D Deficiency Accelerates Aging-related Osteoarthritis via Downregulation of Sirt1 in Mice”的文章，该研究揭示了1，25-二羟基维生素D缺乏通过下调Sirt1基因表达加速衰老相关骨关节炎。

新的观察数据表明，维生素D缺乏与膝骨性关节炎(OA)的发生和发展有关。然而，维生素D水平与骨性关节炎之间的关系以及补充维生素D在预防膝骨性骨性关节炎中的作用仍存在争议。

为了解决这些问题，研究者分析了6个月和12个月大的野生型和1个α(OH)ase敲除小鼠的关节软骨表型，发现1，25(OH)2D缺乏加速了年龄相关性自发性膝骨性关节炎的发展，包括软骨表面破坏、软骨侵蚀、蛋白多糖丢失和细胞减少，增加了OARSI评分、X胶原和MMP13阳性软骨细胞，并增加了具有衰老相关分泌表型的软骨细胞衰老。

补充1，25(OH)2D3可在体内挽救1α(OH)ase敲除小鼠的所有膝骨性关节炎表型，在体外1，25(OH)2D3可挽救IL-1β诱导的软骨细胞的骨性关节炎表型，包括软骨细胞增殖和软骨基质蛋白合成减少，氧化应激和细胞衰老增加。

研究者还证明了VDR在小鼠关节软骨细胞中表达，并且VDR基因敲除的小鼠表现出膝骨性关节炎的表型。此外，1，25(OH)2D3可纠正1α(OH)ase敲除小鼠关节软骨细胞中Sirt1的表达下调或骨髓间充质干细胞中Sirt1的高表达，而1，25(OH)2D3通过维生素D受体介导的转录上调Sirt1的表达。最后，本研究证明了在MSCs中过表达sirt1可以挽救1α(OH)ase敲除小鼠的膝骨性关节炎表型。

1，25(OH)2D3通过VDR介导的Sirt1上调预防年龄相关性自发性膝骨性关节炎的机制模型

图片来源：https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36632467/

总之，这项研究的结果提供了一个模型，表明通过VDR的1，25(OH)2D通过增强VDR介导的基因转录上调Sirt1，激活p16/p21信号和降低氧化应激，促进关节软骨细胞增殖和细胞外基质蛋白合成，减少关节软骨细胞衰老和SASP，从而预防衰老相关的膝关节骨关节炎。

因此，这项研究不仅确定了1，25(OH)2D缺乏在促进年龄相关性膝骨性关节炎发展中的新机制，而且还可能为潜在地利用1，25(OH)2D3或下游靶点，包括Sirt1激活剂来预防年龄相关性膝骨性关节炎提供实验和理论依据。（生物谷 Bioon.com）

参考文献

Jie Chen et al. 1,25-Dihydroxyvitamin D Deficiency Accelerates Aging-related Osteoarthritis via Downregulation of Sirt1 in Mice. Int J Biol Sci. 2023 Jan 1;19(2):610-624. doi: 10.7150/ijbs.78785.