Icariin improves chondrocyte function in osteoarthritis via the miR-29c/COL2A1 axis

He Zike; Wang Shangzeng

doi:10.13406/j.cnki.cyxb.003644

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Icariin improves chondrocyte function in osteoarthritis via the miR-29c/COL2A1 axis

Basic research | 更新时间：2025-10-21

- Icariin improves chondrocyte function in osteoarthritis via the miR-29c/COL2A1 axis
- Journal of Chongqing Medical University Vol. 50, Issue 9, Pages: 1271-1280(2025)
- 作者机构：
  
  河南省中医院关节病科，郑州 450000
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.13406/j.cnki.cyxb.003644
  CLC： R96
- Received：24 January 2024，
  
  Revised：2024-03-21，
  
  Accepted：22 May 2024，
  
  Published：28 September 2025
- 稿件说明：
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贺自克,王上增.淫羊藿苷通过miR-29c/COL2A1轴改善骨关节炎软骨细胞功能[J].重庆医科大学学报,2025,50(9):1271-1280.

He Zike,Wang Shangzeng.Icariin improves chondrocyte function in osteoarthritis via the miR-29c/COL2A1 axis[J].Journal of Chongqing Medical University,2025,50(9):1271-1280.
贺自克,王上增.淫羊藿苷通过miR-29c/COL2A1轴改善骨关节炎软骨细胞功能[J].重庆医科大学学报,2025,50(9):1271-1280. DOI： 10.13406/j.cnki.cyxb.003644.

He Zike,Wang Shangzeng.Icariin improves chondrocyte function in osteoarthritis via the miR-29c/COL2A1 axis[J].Journal of Chongqing Medical University,2025,50(9):1271-1280. DOI： 10.13406/j.cnki.cyxb.003644.

摘要

目的

探讨淫羊藿苷（icariin，ICA）对骨关节炎（osteoarthritis，OA）软骨细胞功能的影响及其机制。

方法

用不同浓度（0.1、0.5、1.0、5.0和10.0 μmol/L）ICA处理软骨细胞后，采用噻唑蓝（methylthiazolydiphenyl-tetrazolium，MTT）法检测软骨细胞活力，选择最适浓度的ICA进行后续实验。利用白细胞介素-1β（interleukin-1β，IL-1β；10 ng/mL）刺激软骨细胞24 h构建OA细胞模型，用最适浓度1 μmol/L

ICA处理细胞。采用实时荧光定量聚合酶链反应（quantitative real-time polymerase chain reaction，RT-qPCR）检测微小RNA-29c（microRNA-29c，miR-29c）的表达水平，蛋白免疫印迹（Western blot，WB）检测Ⅱ型胶原α1链（collagen type Ⅱ alpha 1 chain，COL2A1）蛋白的表达水平，酶联免疫吸附试验（enzyme-linked immunosorbent assay，ELISA）检测细胞培养上清液中基质金属蛋白酶3（matrix metalloproteinase 3，MMP-3）、肿瘤坏死因子α（tumor necrosis factor α，TNF-α）水平，流式细胞术检测细胞凋亡水平。生物信息学网站预测miR-29c的靶基因，采用双荧光素酶报告基因实验验证miR-29c与COL2A1之间的靶向结合作用。通过挽救实验阐明ICA对OA炎症反应及细胞凋亡的影响及作用机制。

结果

与Control组相比，IL-1β组软骨细胞上清液中MMP-3（

0.001）和TNF-α（

0.001）含量明显增加，COL2A1的表达水平明显降低（

0.001），细胞凋亡率明显增加（

0.001）；与IL-1β组相比，ICA处理组中软骨细胞上清液中MMP-3（

0.001

、P<

0.001）和TNF-α（

0.001

、P<

0.001）含量明显减少，COL2A1的表达水平明显升高（

0.001

、P<

0.001），细胞凋亡率明显降低（

0.001

、P<

0.001）。与Control组相比，IL-1β组软骨细胞中miR-29c表达水平明显上调（

0.001），而ICA处理则明显降低miR-29c表达水平（

0.001）。与miR-NC组相比，miR-29c mimic组中软骨细胞上清液中MMP-3（

0.001）和TNF-α（

0.001）含量明显增加，COL2A1的表达水平显著降低（

0.001），细胞凋亡率显著增加（

0.001），而miR-29c inhibitor组则得到相反的结果。TargetScan7.1数据库显示miR-29c与COL2A1存在结合位点。双荧光素酶报告基因实验表明，miR-29c mimic明显抑制了野生型COL2A1载体的荧光素酶活性（

0.001），而突变型的荧光素酶活性不受影响（

=0.152）。敲低COL2A1可部分逆转下调miR-29c对软骨细胞中MMP-3（

0.001）和TNF-α（

0.001）分泌量，COL2A1蛋白表达水平（

0.001）以及细胞凋亡率（

0.001）的影响。ICA处理可减轻过表达miR-29c对软骨细胞中MMP-3（

0.001）和TNF-α（

0.001）分泌量、COL2A1蛋白表达水平（

=0.009）以及细胞凋亡率（

0.001）的影响。

结论

ICA能减轻IL-1β诱导的软骨细胞炎症因子的分泌和细胞凋亡的发生，其作用机制可能与miR-29c/COL2A1轴有关。

Abstract

Objective

To investigate the effect of icariin（ICA） on chondrocyte function in osteoarthritis（OA） and its mechanism.

Methods

After chondrocytes were treated with different concentrations of ICA（0.1，0.5，1.0，5.0，10.0 μmol/L），methylthiazolydiphenyl-tetrazolium（MTT） assay was used to measure the viability of chondrocytes，and then the optimal concentration of ICA was selected for subsequent experiments. Chondrocytes were stimulated by interleukin-1β（IL-1β，10 ng/mL） for 24 hours to establish a cell model of OA， and then the cells were treated with ICA at the optimal concentration of 1 μmol/L. Quantitative real-time polymerase chain reaction（RT-qPCR） was used to measure the expression level of microRNA-29c（miR-29c）；Western blot was used to measure the protein expression level of collagen type Ⅱ alpha 1 chain（COL2A1）； Enzyme-linked immunosorbent assay（ELISA） was used to measure the levels of matrix metalloproteinase-3（MMP-3） and tumor necrosis factor-α（TNF-α） in the supernatant of cell culture； flow cytometry was used to measure cell apoptosis rate. Bioinformatics websites were used to predict the target genes of miR-29c， and dual-luciferase reporter assay was used to verify the targeted binding between miR-29c and COL2A1. Functional rescue experiments were used to clarify the effect of ICA on inflammatory response and cell apoptosis in OA and its mechanism of action.

Results

Compared with the control

group，the IL-1β group had significant increases in the content of MMP-3（

0.001） and TNF-α（

0.001） in chondrocyte supernatant， a significant reduction in the expression level of COL2A1（

0.001），and a significant increase in cell apoptosis rate（

0.001）. Compared with the IL-1β group， the ICA treatment group had significant reductions in the content of MMP-3（

=0.001；

0.001） and TNF-α（

0.001；

0.001） in chondrocyte supernatant， a significant increase in the expression level of COL2A1（

0.001；

0.001），and a significant reduction in cell apoptosis rate（

0.001；

0.001）. Compared with the control group， the IL-1β group had a significant increase in the expression level of miR-29c in chondrocytes（

0.001）， while ICA treatment significantly reduced the expression level of miR-29c（

0.001）. Compared with the control group，the miR-29c mimic group had significant increases in the content of MMP-3（

0.001） and TNF-α（

0.001） in chondrocyte supernatant，a significant reduction in the expression level of COL2A1（

=0.001），and a significant increase in cell apoptosis rate（

0.001）；however， opposite results were obtained for the miR-29c inhibitor group. TargetScan7.1 database showed the existence of binding sites between miR-29c and COL2A1. Dual-luciferase reporter assay showed that miR-29c mimic significantly inhibited the luciferase activity of wild-type COL2A1 vector（

0.001），but with no influence on the luciferase activity of mutant COL2A1 vector（

=0.140）. Knockdown of COL2A1 could partially reverse the effect of downregulated miR-29c on the secretion of MMP-3（

0.001） and TNF-α（

0.001）， the protein

expression level of COL2A1（

0.001）， and cell apoptosis rate（

0.001） in chondrocytes. ICA treatment could alleviate the influence of miR-29c overexpression on the secretion of MMP-3（

0.001） and TNF-α（

0.001）， the protein expression level of COL2A1（

0.001）， and the apoptosis rate（

0.001） of chondrocytes.

Conclusion

ICA can alleviate the secretion of inflammatory cytokines and the apoptosis of chondrocytes induced by IL-1β， which may be associated with the miR-29c/COL2A1 axis..

关键词

Keywords

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