GPNMB在创伤后骨关节炎中的抗炎作用 - 健康研究

GPNMB在创伤后骨关节炎中的抗炎作用The Anti-Inflammatory Role of GPNMB in Post-Traumatic Osteoarthritis

环球医讯 / 健康研究来源：elifesciences.org美国 - 英语2025-08-01 20:49:01 - 阅读时长3分钟 - 1391字

本研究发现GPNMB通过抑制MAPK信号通路显著降低创伤后骨关节炎的炎症反应。通过分析人和小鼠软骨细胞发现，GPNMB在炎症条件下表达上调，其重组蛋白可抑制MMPs和ADAMTS-4等分解代谢基因表达，保护软骨免受IL-1β诱导的降解。动物模型显示缺乏功能性GPNMB的小鼠术后软骨损伤更严重，证实其内源性保护作用。该研究为骨关节炎靶向治疗提供了新思路。

摘要

骨活素（GPNMB）是一种跨膜蛋白，在肌肉、骨骼和神经元中具有已知功能，但其在软骨细胞和软骨稳态中的作用尚未明确。我们发现GPNMB在人和小鼠原代软骨细胞中表达，且在受损人软骨和促炎条件下表达增加。研究表明，重组GPNMB可抑制IL-1β刺激后的小鼠基质金属蛋白酶（MMPs）、ADAMTS-4和IL-6表达。在创伤后骨关节炎模型（DMM手术）中，缺乏功能性GPNMB的DBA/2J小鼠出现严重软骨损伤并伴随促炎因子升高。机制研究显示GPNMB通过调节MAPK信号通路发挥保护作用，揭示了其在炎症性关节疾病治疗中的潜力。

引言

骨活素（GPNMB）最初在骨硬化症模型中被发现，现知其参与细胞增殖、分化、迁移、血管生成和凋亡。该蛋白包含RGD结构域、PKD结构域和富含脯氨酸的重复序列。虽然GPNMB在骨折修复和骨再生中的作用已有研究，但其在软骨和关节中的功能尚属未知。本文首次揭示了GPNMB在软骨中的抗炎作用：在人骨关节炎软骨中其表达随损伤程度升高，重组GPNMB可抑制炎症因子并减少细胞外基质降解。通过DBA/2J小鼠模型发现功能性GPNMB对术后软骨保护至关重要，其作用机制涉及MAPK通路的抑制。这些发现为开发GPNMB靶向治疗提供了基础。

结果

人体软骨中GPNMB表达上调

通过对低/高分级骨关节炎软骨样本分析，发现高分级区aggrecan（ACAN）表达显著降低而GPNMB表达升高（图1A-B）。体外实验显示：重组GPNMB联合IL-1β可显著降低人HTB-94软骨细胞MMP-9、MMP-13和IL-6表达（图1C-E），且在人软骨外植体中有效减轻IL-1β诱导的基质降解（图1F）。

GPNMB抑制小鼠软骨细胞炎症反应

在DBA/2J GPNMB+小鼠中，GPNMB+IL-1β组MMP-3、MMP-9和MMP-13表达较IL-1β单处理组降低75%（图2G-I）；ADAMTS-4和IL-6表达也分别下降68%和82%（图2M-P）。值得注意的是，功能缺失的DBA/2J突变小鼠术后软骨损伤评分较对照组升高76%（图4F），且IL-6阳性细胞数量增加9倍（图5H）。