低脱乙酰度壳寡糖对人骨关节炎影响的最新研究进展I《生物材料科学杂志，聚合物版》

在国际期刊《Journal of Biomaterials Science, Polymer Edition》（生物材料科学杂志，聚合物版）卷 33， 2022 - 第4期，糖生物工程课题组联合首都医科大学北京友谊医院发表了题为“Low deacetylation degree chitosan oligosaccharide protects against IL-1β induced inflammation and enhances autophagy activity in human chondrocytes”（低脱乙酰度壳寡糖可防止IL-1β诱导的炎症，并增强人软骨细胞的自噬活性）的文章，阐述了低脱乙酰度壳寡糖对人骨关节炎的影响。这项研究工作也得到了北京市自然科学基金项目（7192045）的支持。

骨关节炎（Osteoarthritis，OA）是一种退行性关节疾病，可导致关节疼痛、僵硬、畸形和功能障碍，严重影响患者的生活质量。目前，OA的治疗主要包括早期药物治疗和晚期关节置换术。然而，常见的药物治疗疗效有限且伴有一些副作用。

壳寡糖（Chitosan oligosaccharide，COS）是一种无毒、可生物降解的寡糖，由2-20氨基葡萄糖或N-乙酰氨基葡萄糖通过β-1，4糖苷键连接而成。研究表明，COS具有抗菌、抗炎、抗氧化、抗肿瘤和免疫调节等重要生物学特性。然而，COS对OA的影响尚未明确。

在本研究中，项目组的老师探讨了不同脱乙酰程度的COS对IL-1β刺激的软骨细胞的保护作用。

结果表明，IL-1β抑制细胞增殖，促进细胞凋亡。此外，IL-1β增加了主要的软骨降解基因MMP13和ADAMTS-5的表达，而降低了COL2A和ACAN的表达。不同脱乙酰程度的COS（高脱乙酰度壳寡糖HDACOS、中脱乙酰度壳寡糖MDACOS、低脱乙酰度壳寡糖LDACOS）对IL-1β诱导的炎症有不同的影响。

LDACOS具有最明显的抗炎作用，抑制MMP13和ADAMTS-5表达，促进COL2A和ACAN表达。此外，研究发现LDACOS组自噬相关基因Beclin-1表达上调，LC3-II/LC3-I比值增加。透射电子显微镜（TEM）分析显示，LDACOS处理后细胞内自噬体数量明显增加。

基于此项目的研究，认为LDACOS可以抑制软骨细胞炎症并促进细胞自噬，可能是治疗骨关节炎（OA）的保护药物。

COS可以促进软骨基质的形成，并在一定程度上减少软骨基质的降解。COS抗炎作用的潜在机制可能是通过促进软骨细胞的保护性自噬来实现的。

在三种不同脱乙酰程度的COS中，LDACOS具有最显著的抗炎和自噬激活作用。虽然我们尚未进一步研究这一现象的机制，但体外实验表明，LDACOS可以抑制软骨细胞炎症进展，并发挥保护软骨细胞的作用，这表明LDACOS在OA药物治疗领域具有潜在的应用价值。