斯坦福大学医学院的一个研究小组报告了一项突破，它可能会重塑骨关节炎的未来治疗方法。科学家们在发表于《科学》（Science）杂志的一项研究中发现，阻断一种与老化有关的蛋白质可以恢复老年小鼠的软骨，并防止膝关节受伤后出现关节炎。对人体软骨样本进行的早期实验室测试也显示出再生迹象。


注射药物恢复了老年小鼠和受伤小鼠的关节软骨

研究人员说，虽然这些发现仍处于实验阶段，但结果表明，未来的疗法有可能减少或推迟关节置换手术的需要。

在斯坦福大学医学部发表的一份声明中，微生物学和免疫学教授海伦-布劳（Helen Blau）博士说："这是一种再生成人组织的新方法，在治疗因衰老或损伤引起的关节炎方面具有重要的临床前景。我们一直在寻找干细胞，但它们显然没有参与其中。这非常令人兴奋"。

领导巴克斯特干细胞生物学实验室（Baxter Laboratory for Stem Cell Biology）并担任唐纳德-E.和迪莉娅-B.巴克斯特基金会教授的布劳，以及骨外科副教授尼迪-布塔尼（Nidhi Bhutani）博士是该研究的资深作者。

骨关节炎影响着美国大约五分之一的成年人，每年产生数百亿美元的直接医疗费用。能够恢复软骨的药物的出现标志着目前基于症状的治疗方法发生了重大转变。

靶向与衰老有关的蛋白质

这项研究的重点是一种名为15-PGDH的蛋白质，研究人员称它是一种老年酶，或者说是一种与衰老相关的组织衰退酶。随着年龄的增长，15-PGDH 的水平也会升高。这种蛋白质能分解前列腺素 E2，这是一种参与组织修复和再生的分子。

"布劳在声明中说："有趣的是，前列腺素 E2 与炎症和疼痛有关。"但这项研究表明，在正常生物水平下，前列腺素E2的少量增加可以促进再生"。

同一研究小组之前的研究发现，阻断 15-PGDH 可以改善老年小鼠的肌肉力量。在最新的研究中，科学家们调查了同样的方法能否影响软骨健康。软骨，尤其是构成关节的光滑透明软骨，一旦受损，其再生能力非常有限。当软骨因年龄、受伤或机械压力而退化时，就会出现骨关节炎，导致炎症、肿胀和慢性疼痛。目前，治疗方法主要是控制症状或通过手术置换受损关节。目前还没有获得批准的药物可以逆转软骨流失。

在新的实验中，老年小鼠被注射了一种15-PGDH小分子抑制剂。一些动物接受了全身注射，另一些则直接在膝关节内进行治疗。在这两种情况下，研究人员都观察到了软骨的增厚，而之前随着年龄的增长，软骨已经变薄和退化。其他测试证实，再生组织类似于功能性透明软骨，而不是机械强度较弱的纤维软骨。

"尼迪-布塔尼在斯坦福大学的声明中说："老龄小鼠软骨再生到如此程度，让我们大吃一惊。"效果非常显著"。

预防受伤后的关节炎

研究人员还在膝关节受伤的小鼠中测试了这种药物，这些小鼠的膝关节损伤类似前十字韧带（ACL）撕裂，这是一种常见的运动损伤，会显著增加骨关节炎的长期风险。在受伤后的四周内，小鼠每周两次接受抑制剂治疗，其患骨关节炎的几率远远低于未接受治疗的动物。接受治疗的小鼠受伤肢体的运动和负重能力也有所改善。

有趣的是，治疗似乎对现有的软骨细胞（即软骨细胞）进行了重新编程，而不是依赖干细胞。分析显示，基因表达向更年轻的软骨特征转变，包括炎症标志物和软骨降解基因的表达减少。

"布塔尼在声明中说："这一机制相当引人注目，真正改变了我们对组织再生如何发生的看法。"很明显，软骨中已经存在的大量细胞正在改变它们的基因表达模式"。

人体组织中的早期信号

为了探索与人体的潜在相关性，斯坦福大学的研究人员处理了从接受膝关节置换手术的骨关节炎患者身上获取的软骨样本。接触15-PGDH抑制剂一周后，组织中产生老化相关酶的细胞减少，并出现了与软骨再生一致的早期分子迹象。

一种口服 15-PGDH 抑制剂已经完成了针对老年性肌无力的第一阶段安全性测试，在健康志愿者身上显示出安全性和生物活性。研究人员希望类似的试验最终能评估其对关节软骨的影响。Blau 补充说："15-PGDH 抑制剂治疗肌无力的一期临床试验表明，它对健康志愿者是安全和有效的。我们希望能尽快启动类似的试验，测试其对软骨再生的作用。我们对这一潜在的突破感到非常兴奋。想象一下，让现有软骨再生，避免关节置换，这将是多么美好的事情"。

不过，专家提醒说，在小鼠身上取得的结果并不总能转化为人类的结果。许多再生疗法在动物模型中显示出前景，但在临床开发中却面临挑战。要确定这种方法对骨关节炎患者是否安全有效，还需要进行独立的临床试验。就目前而言，这些发现代表着在了解如何有朝一日逆转与衰老相关的软骨损失方面迈出了早期但可能具有重要意义的一步。