同济大学再获重要发现,为骨性关节炎治疗带来新希望

07-23 06:39

如何有效修复骨性关节炎的软骨损伤?同济大学研究团队的新发现为干细胞治疗提供了全新策略。

北京时间昨日(7月21日)晚11时,国际顶级学术期刊《细胞》(Cell)在线发表了同济大学生命科学与技术学院、附属东方医院再生医学研究所岳锐教授课题组与合作者的研究论文,题目为“Procr⁺ chondroprogenitors sense mechanical stimuli to govern articular cartilage maintenance and regeneration”(Procr⁺软骨祖细胞感知机械刺激调控关节软骨的维持与再生)。

该研究首次发现了对力学刺激敏感的Procr⁺软骨干细胞,证实其不仅对关节软骨稳态维持起着关键作用,还能在关节损伤后显著促进软骨细胞再生,这意味着它有望成为治疗骨性关节炎等退行性骨关节病的新一代种子细胞。

骨性关节炎(Osteoarthritis,OA)是常见的退行性骨关节病,全球约2.4亿人受其影响,且发病率随年龄增长显著上升,60岁以上男性和女性患者占比分别为10%和18%。OA的主要症状有关节间隙变窄、软骨磨损、软骨下骨增厚、滑膜炎症、慢性疼痛、关节畸形和活动受限,终末期会导致残疾。目前,OA的药物治疗主要包括口服非甾体类抗炎药和关节腔内糖皮质激素注射,但这些方法只能缓解关节疼痛和炎症,无法修复关节软骨损伤。终末期OA患者只能通过关节置换术改善生活质量。

近年来研究显示,基质辅助的自体软骨细胞移植术(Matrix - associated Autologous Chondrocyte Implantation, MACI)可用于修复关节软骨缺损,但由于自体软骨细胞体外增殖能力极为有限,且随年龄增长明显下降,该疗法修复面积受限,仅适用于18 - 55岁年龄段的患者,大大限制了其广泛应用。

关节软骨Procr⁺细胞分布与数目受力学刺激调控

研究人员发现,Procr⁺软骨干细胞主要分布在膝关节胫骨平台和半月板等受力较大的软骨浅表层,具备持续分化产生中层/深层软骨细胞的能力,对出生后关节软骨稳态起着密切调控作用。研究表明,增加力学刺激能显著提高关节软骨和半月板中Procr⁺细胞的数量,减少力学刺激则会显著降低其数量,这说明力学刺激对关节软骨中Procr⁺细胞的分布和数目有密切调节作用。

研究人员还发现,与正常小鼠相比,OA小鼠的胫骨、股骨和半月板中由Procr⁺细胞分化产生的子代软骨细胞明显增多。更重要的是,当删除Procr⁺细胞后,OA小鼠的关节损伤更加严重,这表明Procr⁺细胞能够通过再生关节软骨细胞延缓OA进程。

Procr⁺细胞体内移植后高效修复关节软骨缺损

令人振奋的是,研究人员从年轻和老年人关节软骨样本中分离纯化出性质类似的PROCR⁺细胞,并通过体内移植实验证明,与成熟软骨细胞相比,其具有更强的软骨修复能力。

岳锐教授和海南医科大学邹卫国教授为该论文的共同通讯作者。同济大学生命科学与技术学院博士研究生朱巧玲、附属东方医院关节与骨病专科主任尹峰副教授和生命科学与技术学院硕士研究生秦佳晨、石婉玉为本文共同第一作者。该研究得到了科技部国家重点研发计划、国家杰出青年科学基金、国家自然科学基金委重点项目、上海市Ⅳ类高峰学科和上海市基础研究特区计划的大力支持。

TONGJI

原标题:《又一重要发现!同济大学 Cell+1》

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