骨关节炎（OA）是一种常见的退行性关节疾病，影响全球数百万人的健康与生活质量。OA的特征包括滑膜炎、软骨退化、骨刺形成以及骨下骨变化。软骨钙化，特别是基本磷酸钙的沉积，被认为是OA进展的重要标志。以往的研究已经揭示了补体系统在多种组织钙化中的作用，但是关于补体激活产物C3a和C5a及其相应受体C3aR和C5aR1在OA软骨钙化中的具体作用尚未明确。本研究旨在探讨补体激活产物是否对OA软骨中的钙化过程有贡献，以及这些因素如何通过与其受体相互作用来影响病理过程。

本实验通过体外实验与组织化学分析的方法进行。首先，人类关节软骨细胞在体外进行成骨样分化，观察在C3a、C5a和骨形态发生蛋白（BMP）2存在与否的情况下的矿化情况。使用Alizarin Red S和von Kossa染色评估软骨钙化。此外，通过使用宏观上完整（OARSI等级≤1）与高度退化（OARSI等级≥3）的人类软骨样本进行C3aR和C5aR1的组织化学分析，以探索这些受体在OA中的表达变化。

结果显示，在本研究中，我们通过多种实验方法系统地探究了补体系统中C3a和C5a以及其受体C3aR和C5aR1在软骨钙化中的作用。首先，在体外实验中，我们使用人类关节软骨细胞（hAC）进行了成骨分化的实验，发现C3a和C5a能够显著增强细胞基质的矿化。这一效果通过Alizarin Red S染色定量证实，显示C3a和C5a处理的细胞比对照组显示出更高的钙沉积。此外，当使用特定的C3aR和C5aR1抑制剂（SB290157和PMX53）时，钙沉积显著减少，表明这一过程是通过其相应的受体介导的。

接下来，我们评估了C3aR和C5aR1在软骨细胞分化过程中的表达情况。结果显示，在成骨分化的过程中，这两种受体的表达水平上调。特别是，在高度退化的软骨组织中，C3aR和C5aR1的表达显著高于宏观上完整的软骨组织。这一发现通过组织化学染色进一步得到了验证，我们观察到在退化软骨中C3aR和C5aR1阳性细胞比例增加。

此外，我们也探讨了C3a和C5a对软骨细胞成骨分化的影响。在体外软骨模型中处理C3a或C5a后，关键的成骨标志物如碱性磷酸酶（ALPL）和RUNX2的表达在统计上虽未达显著差异，但趋势上有所增加。这表明补体激活产物在成骨分化中可能起到促进作用，尽管这需要更多实验证据来支持。

人类关节软骨细胞（hAC）成骨分化评估

总之，这些结果表明，C3a和C5a及其受体在OA中软骨钙化的过程中发挥关键作用。它们不仅参与调控软骨细胞的成骨分化，还可能通过增强矿化过程来加剧OA的病理进展。这些发现为未来针对补体系统的干预提供了潜在的靶点，可能有助于开发新的治疗策略，以减缓或防止OA的进展。

原始出处：

Anaphylatoxins and their corresponding receptors as potential drivers in cartilage calcification during osteoarthritis progression. Osteoarthritis Cartilage. 2024 May;32(5):514-525. doi: 10.1016/j.joca.2024.01.004. Epub 2024 Jan 17. PMID: 38242312.