关节炎是一种常见的炎症性疾病，可导致关节疼痛、肿胀和功能障碍。炎症性骨质流失是关节炎的一个重要并发症，与破骨细胞的过度活化有关。L-精氨酸是一种氨基酸，已知在多种生物学过程中发挥作用。本研究探讨了L-精氨酸代谢在关节炎和炎症性骨质流失中的作用，特别是它如何通过改变破骨细胞的代谢和嘌呤代谢来减轻这些症状。这项研究对于理解关节炎和炎症性骨质流失的病理机制以及开发新的治疗策略具有重要意义。

本研究在三种关节炎模型（胶原诱导关节炎、血清诱导关节炎和人类TNF转基因小鼠）中应用L-精氨酸，并通过μCT和组织形态测量骨骼变化来评估临床和组织学上炎症程度。在体外，通过RNA测序和质谱（MS）分析L-精氨酸对破骨细胞分化的影响。使用Seahorse、单细胞能量代谢分析和透射电子显微镜检测破骨细胞中的代谢变化。此外，测量了类风湿关节炎（RA）和前RA患者血清中与精氨酸相关的代谢物。

研究结果显示，L-精氨酸在所有三种模型中均抑制了关节炎和骨质流失，并直接阻断了TNFα诱导的小鼠和人类破骨细胞生成。RNA测序和MS分析表明，L-精氨酸在炎症破骨细胞中将糖酵解转变为氧化磷酸化，导致ATP产量增加、嘌呤代谢和肌苷及次黄嘌呤水平升高。腺苷脱氨酶抑制剂阻断肌苷和次黄嘌呤的产生，消除了L-精氨酸对体外和体内破骨细胞生成的抑制作用。RA和前RA患者中也发现了改变的精氨酸水平。

使用血清诱导关节炎（SIA）模型探索L-精氨酸是否可以预防炎症和全身炎症性骨质流失的相关分析图

总之，本研究发现，L-精氨酸能够通过代谢重编程和干扰破骨细胞中的嘌呤代谢，有效抑制关节炎和炎症性骨质流失。在三种不同的关节炎模型中，L-精氨酸均能减轻症状，直接阻断TNFα诱导的破骨细胞生成。这些发现为关节炎和炎症性骨质流失的治疗提供了新的视角，特别是在代谢调控方面的潜在策略。

原始出处：

L-arginine metabolism inhibits arthritis and inflammatory bone loss. Ann Rheum Dis. 2024 Jan 2;83(1):72-87. doi: 10.1136/ard-2022-223626. PMID: 37775153.