Наночастицы дигидроксиацетона уменьшают выраженность остеоартрита посредством регуляции восстановления хондроцитов, опосредованной P21

Остеоартрит (ОА) характеризуется прогрессирующей дегенерацией хряща. P21, являясь регулятором клеточного цикла, участвует в поддержании гомеостаза хрящевой ткани. Целью настоящего исследования была оценка терапевтического потенциала дигидроксиацетона (DHA) и его наночастиц на основе метакрилата гиалуроновой кислоты (HAMA-DHA) в лечении ОА посредством регуляции сигнального пути PI3K/AKT, опосредованной P21. Анализ изученных когорт людей и животных моделей показал значительное снижение экспрессии P21 в хряще при ОА; на исследованных стадиях заболевания этот показатель отрицательно коррелировал с его тяжестью. Сверхэкспрессия P21 усиливала анаболические процессы в хондроцитах, уменьшала окислительный стресс и подавляла катаболические реакции, тогда как дефицит P21 усугублял дегенерацию хряща. Совместный анализ данных секвенирования РНК и метаболомики показал, что DHA представляет собой ключевой метаболический узел, регулирующий P21. Лечение DHA восстанавливало уровень P21, уменьшало окислительный стресс посредством сигнального пути PI3K/AKT, опосредованного P21, повышало экспрессию анаболических маркеров (SOX9, COL2 и ACAN) и подавляло экспрессию катаболических маркеров (MMP13, ADAMTS-4 и COL10). По сравнению со свободным DHA наночастицы DHA@HAMA обеспечивали значительно более высокую стабильность, клеточную совместимость и хондропротекторный эффект, а также пролонгированное высвобождение препарата. Было показано, что такой подход дополнительно усиливает сигнальный путь PI3K/AKT, опосредованный P21, что сопровождается уменьшением эрозии хряща, потери субхондральной кости и тяжести ОА. Настоящее исследование подтверждает, что DHA оказывает выраженное защитное действие при ОА посредством сигнального пути PI3K/AKT, опосредованного P21. Наночастицы DHA@HAMA замедляют прогрессирование ОА, более эффективно усиливая экспрессию и функцию P21, и могут стать перспективной новой терапевтической стратегией лечения ОА.