近日，国际顶级期刊《Advanced Science》（《先进科学》）（IF：14.3；中科院一区Top期刊）在线发布了中南大学湘雅医院谢辉教授/陈春媛副研究员团队题为“Intermittent fasting targets osteocyte neuropeptide Y to relieve osteoarthritis”（间歇性断食靶向骨细胞NPY缓解骨关节炎）的原创性研究成果。湘雅医院运动系统损伤修复研究中心谢辉教授和陈春媛副研究员为该论文的共同通讯作者，钱宇轩博士和饶珊珊助理研究员为该论文的共同第一作者，谭艺娟技术员、王尊博士等为该论文的重要参与作者。中南大学湘雅医院为该论文的第一作者兼通讯作者单位。
骨关节炎（Osteoarthritis，OA）是一种常见的、与年龄相关的慢性退行性疾病，会导致疼痛、肿胀、受累关节活动障碍甚至残疾和畸形，但仍缺乏安全高效的早期干预方法。间歇性断食（Intermittent fasting，IF）是一种饮食模式，干预方式简单、成本低、无需药物介入且无创。已有研究发现IF有助于对抗肥胖、炎症、肌力下降，而这些因素都是引发OA的主要危险因素，因而IF可能具备早期OA防治的潜力。
神经肽Y（Neuropeptide Y，NPY）是一种高表达于下丘脑的多肽，我们发现它也高表达于骨组织的骨细胞；NPY在其它组织器官的表达量相对低或不表达。研究发现，NPY在OA患者膝关节的滑膜液和软骨中的浓度远高于健康对照人群，关节腔注射NPY可加剧膝关节软骨退变。饥饿/断食能刺激下丘脑NPY的表达，但能导致血清NPY水平降低，这提示IF有可能通过降低外周NPY的含量发挥对OA关节的保护作用。作为骨组织中数量最多（占骨骼细胞的90-95%）、寿命最长（可达50年）、辐射广泛（细胞突触长度总和约为17.5万公里）且NPY表达最多的骨细胞，其能否通过分泌NPY影响OA发病进程和介导IF对抗OA呢？
谢辉教授/陈春媛副研究员团队研究发现：IF能有效缓解膝关节内侧半月板失稳手术或衰老诱导的OA表型，包括运动功能障碍、痛觉敏化、异常软骨下骨重建、关节软骨退变、软骨下骨破骨细胞增多、关节炎症因子表达升高和感觉神经增生等，但上述保护效应并非因其减低了OA小鼠的体重（IF组小鼠虽然在断食阶段的体重显著减轻，但其在复食阶段的摄食量显著高于对照组，其体重会再次回升，与对照组相当）。机制研究显示，OA关节骨细胞NPY表达显著升高，后者通过Y1受体促进炎症、破骨细胞生成和神经纤维过度生长，敲除骨细胞NPY可明显减轻OA表型；IF可显著减少骨细胞NPY的表达和OA表型，但其保护效应在骨细胞NPY敲除小鼠模型上则几乎消失，表明IF的抗OA作用主要与其下调骨细胞NPY相关。该研究为OA防治提供了新靶点和新策略。
间歇性断食靶向骨细胞神经肽Y缓解骨关节炎模式图
论文链接：https://doi.org/10.1002/advs.202400196
友情链接