斯坦福大学研究人员在小鼠实验中追踪到关节软骨随年龄流失的根源——一种名为15-PGDH的单一蛋白,该发现指向未来可能恢复老年人群行动能力并缓解不适的治疗方案。此前该蛋白已被广泛证实与衰老相关:人体老化过程中其含量显著增加,同时会干扰组织修复和抗炎分子的正常功能。
这促使科学家推测15-PGDH可能参与骨关节炎发病机制——关节持续受压导致软骨胶原分解,引发炎症与疼痛。在老年小鼠膝关节实验中,注射15-PGDH抑制剂后,原本磨损的软骨出现明显增厚;对年轻受伤小鼠使用该抑制剂则有效预防了创伤性骨关节炎的常规发展。当研究人员模拟前交叉韧带损伤并施用治疗后,这些小鼠未如预期出现骨关节炎症状。
既往软骨再生方案依赖干细胞技术,而抑制15-PGDH后该手段不再必要。软骨细胞(负责软骨生成与维护的细胞)被直接转化为更健康、更有效的状态。"这是一种全新的成人组织再生方式,对治疗衰老或创伤性关节炎具有重大临床价值,"微生物学家海伦·布劳表示,"我们曾寻找干细胞介入,但证据表明它们根本未参与此过程,这令人振奋。"
接受治疗的衰老软骨(最右侧红色染色区域)呈现接近年轻健康软骨(最左侧红色染色区域)的结构特征。治疗后小鼠步态更趋稳定,显示疼痛减轻,且能将更多体重负荷转移至受伤腿部——这表明软骨修复切实改善了身体机能。研究团队还将实验扩展至接受膝关节置换手术的人体组织样本,结果同样显现再生迹象:软骨硬度提升且炎症标志物减少。
"该机制效果显著,彻底改变了我们对组织再生的认知,"骨科科学家尼迪·布塔尼指出,"现有软骨细胞群体通过改变基因表达模式实现功能转化。若能靶向这些细胞促进再生,临床治疗将取得更大突破。"
尽管研究尚处早期,但该发现有望最终逆转关节炎或衰老造成的关节损伤。未来髋关节和膝关节置换手术可能成为历史——当前骨关节炎治疗除关节置换外,仅限于疼痛管理,始终缺乏针对病因的疗法。下一步或将启动临床试验,此前针对肌肉无力的15-PGDH阻断剂试验已证实安全性,这将加速同类药物研发进程。"我们对此突破潜力倍感振奋,"布劳强调,"想象一下,重新生长原有软骨从而避免关节置换手术的前景。"
此项研究已发表于《科学》杂志。
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