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2.ABCA1是GATA4-SASP信号主要的效应分子
接下来试图用体内的衰老模型来证实发现。首先,对人类OA软骨的转录图谱进行了GSEA。发现胆固醇平衡和mTORC1通路特征在人类OA进展过程中明显富集于不同表达的基因。此外,ABCA1的表达与几个SASP基因呈正相关,包括人类OA样本中的MMP13、IL1B和IL8,表明ABCA1在体内SASP调节中的潜在保守作用。
首先检查了胆固醇代谢和Abca1在原代小鼠软骨细胞中的作用,其衰老已被证明能促进OA的发展。使用以前建立的DNA损伤诱导的原代小鼠软骨细胞衰老模型,发现参与胆固醇流入和流出的基因,如Scarb1和Abca1,在软骨细胞衰老期间明显增加(图5a)。细胞胆固醇水平也是如此(图5a)。此外,通过短干扰RNAs(siRNAs)耗尽Abca1,部分抑制了SASP基因的表达,但没有抑制Cdkn2a在衰老的原代软骨细胞中的表达(图5b)。而在软骨细胞衰老过程中,用丙种球蛋白处理增强了SASP(图5c),用甘伯瑞或洛伐他汀处理则抑制了它(图5d);胆固醇耗竭抑制了衰老软骨细胞中mTORC1活动的持续模式。因此,调控溶酶体胆固醇和SASP的Abca1途径在小鼠软骨细胞中是保守的。
为了研究Abca1调控的溶酶体胆固醇分配在体内衰老相关炎症中的作用,决定研究Abca1的药物调控是否会影响雄性小鼠内侧半月板(DMM)失稳引起的创伤后OA的进展60(图5e)。在DMM操作的雄性小鼠中,关节内注射propucol导致骨关节炎软骨损失和软骨下硬化的早期发生(图5f,g)。这些观察结果与SASP基因的表达增加相吻合,如Il6和Mmp13,以及公认的衰老标志物,如p16和核Hmgb1的表达分别增加和减少(图5h,i)。与这些OA表现相一致的是,用普鲁卡因治疗明显加重了DMM操作的雄性小鼠的OA相关的疼痛(图5j)。相比之下,用甘伯瑞治疗缓解了OA的进展,抑制了SASP的表达,并防止了软骨中p16和核Hmgb1表达的衰老相关变化(图5f-j)。这些数据表明,Abca1对胆固醇的溶酶体调节也可能是雄性小鼠OA期间衰老相关炎症和体内衰老的一个关键控制模块。文章的最后证实了ABCA1表征了人衰老中SASP的活性