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目的： 骨关节炎是一种退行性关节疾病，其发病机制以及导致关节软骨分解的相关蛋白尚未得到充分阐明。在骨关节炎中，软骨细胞 F-actin 的丧失与软骨细胞稳态改变相伴发生，并促使分解代谢占据优势。尽管 F-actin 的丧失被认为是骨关节炎进展的驱动因素之一，但 F-actin 丧失的机制，以及其调控基因表达向分解代谢转变的机制，仍有待阐明。我们提出假设：通过靶向抑制特定的 F-actin 稳定蛋白——原肌球蛋白（Tropomyosins，Tpms），使 F-actin 失稳，可通过调控肌动蛋白相关转录因子 Yes 相关蛋白（Yes-associated protein，YAP）和心肌素相关转录因子 A（Myocardin-related transcription factor A，MRTF），扰乱软骨细胞稳态。方法： 我们采用 RT-PCR 和 Sanger 测序，确定软骨中存在的 Tpm 亚型。随后，我们重点研究特定 Tpm 亚型 Tpm3.1 对软骨细胞皮质 F-actin 的调控作用。通过对 F-actin 进行共聚焦成像，我们检测了 Tpm3.1 基因敲除对小鼠股骨头软骨的影响，以及药理学抑制剂 TR100 对原代牛软骨细胞的影响。接下来，我们检测了在原代软骨细胞中抑制 TPM3.1 后，肌动蛋白相关调控因子 YAP 和 MRTF 的核转位情况。最后，我们确定了抑制 YAP 和 MRTF 对原代软骨细胞中软骨形成相关基因及降解酶基因表达调控的影响。结果： 我们的结果显示，TPM3.1 存在于小鼠和牛软骨细胞中，并定位于细胞皮质区域。在 Tpm3.1 基因敲除小鼠股骨头软骨以及经 TR100 处理的原代牛软骨细胞中，皮质 F-actin 染色均有所减少。在原代软骨细胞中，TR100 导致了一种分解代谢性……mRNA水平的变化。这与TR100处理细胞中YAP和MRTF核质比的降低相一致。此外，通过药理学抑制YAP或MRTF，均可在一定程度上重现TR100处理软骨细胞中观察到的分解代谢偏移，表现为软骨形成相关mRNA水平降低。结论：总体而言，这些结果揭示了皮质F-actin稳定性及其下游转录介质对软骨细胞稳态的调控作用。进一步深入了解调节骨关节炎中软骨细胞稳态的肌动蛋白相关分子，可能有助于形成针对疾病进展的新型干预策略。
目的： 骨关节炎是一种退行性关节疾病，其发病机制以及导致关节软骨降解的相关蛋白尚未得到充分阐明。在骨关节炎中，软骨细胞 F-肌动蛋白的丧失与软骨细胞稳态的改变同时发生，并促使分解代谢占据优势。尽管 F-肌动蛋白的丧失被认为是骨关节炎进展的驱动因素之一，但 F-肌动蛋白丧失的机制，以及其如何调控基因表达向分解代谢转变，仍有待阐明。我们 hypothesize，靶向抑制特定的 F-肌动蛋白稳定蛋白——原肌球蛋白（tropomyosins，Tpms）——使 F-肌动蛋白失稳，可能通过调控肌动蛋白相关转录因子 Yes 相关蛋白（Yes-associated protein，YAP）和心肌素相关转录因子 A（Myocardin-related transcription factor A，MRTF），扰乱软骨细胞稳态。
方法： 我们采用 RT-PCR 和 Sanger 测序确定软骨中表达的 Tpm 亚型。随后，重点研究特定 Tpm 亚型 Tpm3.1 对软骨细胞皮质 F-肌动蛋白的调控作用。通过对 F-肌动蛋白进行共聚焦成像，我们考察了 Tpm3.1 敲除对小鼠股骨头软骨的影响，以及药理学抑制剂 TR100 对原代牛软骨细胞的作用。接下来，我们研究了在原代软骨细胞中抑制 TPM3.1 后，肌动蛋白相关调控因子 YAP 和 MRTF 的核转位情况。最后，我们确定了抑制 YAP 和 MRTF 对原代软骨细胞中软骨形成相关基因及降解酶基因表达调控的影响。
结果： 结果显示，TPM3.1 存在于小鼠和牛软骨细胞中，并定位于细胞皮质区域。在 Tpm3.1 敲除的小鼠股骨头软骨以及经 TR100 处理的原代牛软骨细胞中，皮质 F-肌动蛋白染色均有所减少。在原代软骨细胞中，TR100 导致分解代谢……
mRNA 水平发生变化。这与 TR100 处理细胞中 YAP 和 MRTF 的核质比下降同时出现。此外，通过药理学抑制 YAP 或 MRTF，可部分重现 TR100 处理的软骨细胞中观察到的分解代谢转变，表现为软骨生成相关 mRNA 水平降低。
结论：总之，这些结果揭示了皮质 F-actin 稳定性及其下游转录介质对软骨细胞稳态的调控作用。深入了解骨关节炎中调节软骨细胞稳态的肌动蛋白相关分子，或可为靶向疾病进展提供新的思路。
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关键词：原肌球蛋白3.1 · 软骨细胞稳态 · 皮质F-肌动蛋白 · YAP/MRTF信号 · 骨关节炎
原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.10.23.761071v1?rss=1