作为全球最常见的退行性关节疾病，骨关节炎（OA）在人口老龄化和肥胖率上升的趋势下给社会带来了日益沉重的疾病负担。统计数据显示，全球60岁及以上人群中OA的患病率超过30%，其中膝关节OA占比最高。患者常遭受慢性关节疼痛、活动受限甚至残疾，这严重影响了他们的生活质量，同时也给家庭和社会医疗系统带来了巨大的经济和护理负担[1]。OA的病理进程不仅局限于关节软骨的孤立性损伤，而是一种“全身性关节疾病”，其特征是关节软骨的不可逆降解，伴随滑膜的慢性炎症浸润、软骨下骨的异常重塑（如骨硬化、骨囊肿形成）以及关节边缘的骨赘增生[2]。
关节软骨是一种特殊的无血管、无神经的结缔组织，完全依赖于软骨细胞的功能活动来维持其稳态。软骨细胞合成COL2和ACAN等结构成分以形成ECM框架，并通过调节MMP-13和ADAMTS5的活性来维持ECM合成与降解之间的动态平衡[3]。当OA的病理因素损害软骨细胞功能时，ECM合成减少而降解异常激活，这种失衡直接导致软骨基质的丢失、变薄甚至剥落，最终引发关节功能丧失[4]。
近年来，线粒体功能障碍已被广泛认为是OA发病机制的核心驱动因素，它连接了“炎症-氧化应激-软骨细胞凋亡”这一关键过程[5]。在OA的病理微环境中，过度的机械应力、促炎细胞因子（如IL-1β、TNF-α）的刺激以及氧化应激的积累会直接损伤软骨细胞的线粒体。一方面，线粒体呼吸链复合物的功能异常会导致活性氧（ROS）的大量产生。过量的ROS不仅通过氧化损伤ECM成分加剧软骨退化，还会激活炎症通路（如NF-κB），从而放大炎症反应[6]。另一方面，线粒体结构损伤（如嵴结构溶解、线粒体膜电位下降）会导致ATP合成不足，无法满足软骨细胞维持ECM稳态的能量需求。同时，线粒体会释放促凋亡因子（如细胞色素C），通过线粒体内在途径触发软骨细胞凋亡[7]。值得注意的是，细胞进化出了线粒体自噬机制来选择性清除受损线粒体，以维持线粒体质量的稳态。在自噬的调控通路中，PINK1/Parkin通路最为关键：当线粒体受损时，PINK1（PTEN诱导的激酶1）会在线粒体外膜积累并磷酸化，激活Parkin（E3泛素连接酶）。活化的Parkin进一步对线粒体表面蛋白（如VDAC1）进行泛素化，招募自噬相关蛋白（如LC3）形成自噬体，最终与溶酶体融合以降解受损线粒体[8]。然而，在OA软骨细胞中，线粒体自噬通路常常表现出调控异常，表现为PINK1/Parkin表达下调和自噬通量受阻。这导致受损线粒体不断积累，形成“线粒体损伤-过量ROS-异常自噬”的恶性循环，进一步加速软骨细胞死亡和软骨退化[9]。
AMP-激活的蛋白激酶（AMPK）是一种进化上保守的“细胞能量传感器”，在维持细胞能量稳态中起核心调控作用。AMPK由α、β和γ三个亚基组成。当细胞处于能量应激状态（如ATP消耗增加或ATP生成减少导致AMP/ATP和ADP/ATP比值升高）时，AMP/ADP可以与AMPK的γ亚基结合，引发构象变化。这使得α亚基的Thr172位点被上游激酶磷酸化并激活（形成p-AMPK）[10]。活化的AMPK会磷酸化下游靶蛋白，从而广泛参与生物过程，如糖脂代谢调节（如促进葡萄糖转运、抑制脂肪合成）、自噬启动和炎症抑制[11]。然而，AMPK在不同疾病和细胞类型中的功能存在显著差异。最新研究发现，在肾细胞模型中，过度激活的p-AMPK可以通过直接磷酸化Parkin或干扰其线粒体定位来抑制PINK1/Parkin介导的自噬[12]。这一发现表明，AMPK的激活并非“越多越好”。AMPK在OA软骨细胞自噬中的具体作用——无论是促进还是抑制自噬，以及它是否参与OA相关的异常自噬——仍不清楚，亟需科学探讨。
蜂毒肽（Mel）是蜂毒中的主要活性成分（占蜂毒干重的50%-60%），是一种由26个氨基酸组成的线性多肽。由于其独特的抗炎、抗氧化和抗凋亡生物活性，它在自身免疫疾病、肿瘤和退行性疾病研究中受到了广泛关注[13]。先前的研究已证实，Mel可以通过清除ROS和上调抗氧化酶活性来缓解氧化应激引起的细胞损伤[14]。然而，现有研究大多集中在Mel的抗炎和抗ECM降解作用上，其对OA软骨细胞线粒体功能的调控作用及其机制尚未得到充分研究，AMPK信号通路在此过程中的作用也尚未被探讨。
基于上述研究背景，本研究提出了一个核心假设：在OA病理条件下，Mel可以通过抑制AMPK的过度磷酸化来缓解对PINK1/Parkin通路的抑制作用，从而恢复线粒体自噬功能。这进而减少软骨细胞的氧化应激和凋亡，平衡ECM代谢，并最终对OA产生保护作用。为了验证这一假设，本研究使用IL-1β诱导的原代大鼠软骨细胞构建了体外OA模型，并结合CCK-8、qRT-PCR、Western blot、免疫荧光和线粒体功能检测等技术，明确了Mel对软骨细胞ECM稳态、炎症反应和线粒体自噬的调控作用。同时，通过使用AMPK激动剂（AICAR）干预，验证了AMPK磷酸化在Mel调控机制中的核心作用。此外，还通过DMM建立了经典的大鼠膝关节OA体内模型。通过关节内注射Mel并进行X射线和微CT成像评估以及组织学检测，进一步证实了Mel对OA的治疗效果以及“Mel-AMPK-PINK1/Parkin”调控轴在动物水平上的作用。本研究旨在从线粒体自噬的角度揭示Mel缓解OA的分子机制，为OA的靶向治疗提供新的理论基础和潜在候选药物。
