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科学家成功使老年小鼠体内重新生长出关节软骨 美国Stanford Medicin

科学家成功使老年小鼠体内重新生长出关节软骨

美国Stanford Medicine领导的一项发表于Science的新研究发现,科学家成功利用一种针对衰老相关蛋白的疗法,在老年小鼠体内重新生长出关节软骨,并显著预防膝关节受伤后的骨关节炎(退化性关节炎)发生。

研究的关键目标是一种名为15-PGDH的蛋白质。科学家将其归类为“衰老酶(gerozyme)”,因为它会随着年龄增长而增加,并导致组织修复能力下降。研究发现,老年小鼠软骨中的15-PGDH含量约为年轻小鼠的两倍。

当研究人员使用药物抑制15-PGDH后,原本因老化而变薄、退化的关节软骨竟重新增厚,而且新生长出来的是功能完整的透明软骨(hyaline cartilage),而不是修复效果较差的纤维软骨。研究团队表示,这种再生程度远超以往任何药物或干预措施所达到的效果。

更令人振奋的是,在模拟前十字韧带(ACL)撕裂的动物实验中,受伤后连续4周接受治疗的小鼠,大幅降低了骨关节炎发生率,行走能力和患肢负重能力也明显改善。未经治疗的小鼠则在短短4周内出现明显关节炎。

研究还推翻了传统认知。过去科学界一直认为软骨再生必须依赖干细胞,但研究发现,真正发挥作用的是现有软骨细胞(chondrocytes)被“重新编程”,恢复到较年轻的状态。治疗后,负责分解软骨的细胞数量明显减少,而负责制造透明软骨和维持关节结构的细胞比例则几乎增加一倍。

研究团队进一步分析接受膝关节置换手术患者捐赠的软骨样本,发现经过15-PGDH抑制剂处理一周后,人类软骨组织同样开始减少退化信号,并出现新的关节软骨生成迹象。

目前,这种15-PGDH抑制剂的口服版本已在人体一期临床试验中用于治疗年龄相关肌肉衰弱,并显示出良好的安全性。研究人员希望未来尽快启动针对关节软骨再生的人体临床试验。

如果后续研究成功,这项技术有望成为全球首个能够逆转骨关节炎、真正让关节软骨“重新长出来”的药物,未来可能减少大量膝关节和髋关节置换手术需求,改变目前只能止痛、无法修复软骨的治疗现状。 网图