骨关节炎是以软骨退变及关节间隙变窄为主要特征，普遍存在且具有致残性的关节紊乱。骨关节炎软骨细胞中线粒体功能障碍主要表现为氧化应激反应的增加，线粒体途径细胞凋亡的增加和线粒体自噬的失衡等。本文从以上几方面综述了线粒体功能障碍与骨关节炎的关系以及相应线粒体途径治疗骨关节炎的研究进展，并提出烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD ＋)依赖性蛋白质脱乙酰酶SIRT-3是线粒体途径改善线粒体功能重要的内源性靶分子。此外，我们将近二十年有关线粒体与骨关节炎的研究做了基于共同出现的主题的相关性分析，这将对进一步研究线粒体功能障碍与骨关节炎的关系和线粒体途径治疗骨关节炎的机制研究具有指导意义。
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骨关节炎是一种慢性、渐进性退变的关节疾病，世界范围内其发病率和致残率极高，其主要特点有软骨退变、骨赘形成、滑膜炎以及半月板等软组织的损伤[1,2,3]。软骨细胞是关节软骨中唯一的细胞亚型，维持着细胞外基质(ECM)合成与降解的平衡[4]。线粒体是存在于大多数真核细胞中由双层膜包被并处于高度动态的细胞器，其通过生物发生和降解以及线粒体的融合和分裂来调节多种生理活动(图1)，从而抑制应激诱导的细胞凋亡，它可以通过氧化磷酸化(OXPHOS)途径产生三磷酸腺苷(ATP)，在细胞分解代谢、合成代谢、活性氧(ROS)生成、细胞凋亡和信号转导中起重要作用[5,6,7,8,9,10]。骨关节炎的病因是多因素的，其中炎性细胞因子、机械应激和衰老等多种病理因素会导致软骨细胞中ROS含量的增加，诱发氧化应激的发生，造成线粒体损伤，进而损伤软骨细胞，这表明软骨细胞中线粒体功能障碍在骨关节炎的发生发展中起重要作用[11,12]。此外，细胞衰老是导致与年龄相关疾病发生的重要因素，其中软骨的退变和骨关节炎的发生是其典型的代表[13,14,15]。因此，减缓软骨细胞的衰老也可以作为治疗骨关节炎的切入点，然而衰老细胞在线粒体形态和功能上都表现出巨大的变化，线粒体功能障碍是导致体内细胞衰老的一个重要原因，在与衰老相关的疾病中起关键作用，所以线粒体同时也可能是实现抗衰老治疗的靶点[13,16,17,18]，从而减少老年人骨关节炎的患病率。线粒体与骨关节炎的密切关系已被证实，线粒体功能障碍在促进骨关节炎发生发展中的作用主要表现在氧化应激反应的增加，线粒体途径细胞凋亡的增加和线粒体自噬的失衡，与此相对应的，目前线粒体途径治疗骨关节炎的研究也从以上几个方面进行[17]。本文综述线粒体功能障碍在骨关节炎中的不同表现以及相对应的研究进展，为线粒体途径治疗骨关节炎的机制研究提供内源性靶分子，同时我们并对近二十年全球范围内线粒体与骨关节炎的研究热点做了Co-occurrence分析，这都将对进一步揭露线粒体功能障碍与骨关节炎的关系以及线粒体途径促进软骨修复有指导作用，从而为临床治疗骨关节炎提供前期的研究依据与新的治疗思路。
