Bone Res：浙江中医药大学张扬/童培建/范骁辉揭示骨关节炎中衰老免疫微环境介导软骨损伤机制

骨关节炎（OA）是一种与年龄相关的退行性疾病，影响膝关节并影响所有膝关节组织，如软骨、半月板、滑膜、软骨下骨和骨髓。病理上，骨性关节炎的进展包括骨髓病变（BML）的发展、软骨和半月板的磨损、滑膜和滑膜液的炎症微环境改变以及软骨下骨的逐渐重塑。

值得注意的是，BML是OA的早期征兆，是OA发病的指标，也是早期治疗的目标。磁共振成像（MRI）显示BML的软骨下高信号区增大与相应BML影响区域内软骨体积减小之间存在很强的相关性。

此外，BML的扩张伴随着软骨的空间退化，表明BML与软骨侵蚀之间存在潜在的关系。同时，与无BML的膝关节和BML消退的膝关节相比，BML进展的膝关节与OA风险增加相关。

然而，目前大多数关于OA的研究都集中在软骨和滑膜上，较少关注BML在OA进展中的作用。软骨和软骨下骨之间的直接分子交流已被证实，并在OA进展中得到加强。证据表明小分子通讯通过皮质终板和钙化软骨进行。

在膝关节韧带远端附近，血管通道在骨髓和关节间隙之间建立了直接连接。这些通道促进BM、关节液、关节表面软骨细胞和滑膜之间的信号传递和细胞浸润。同时，膝关节和滑膜的免疫细胞组成受到基底膜募集的免疫细胞的影响。因此，BML微环境的改变可能通过软骨-软骨下骨串扰导致OA软骨退变。

BMLs促进OA进展（图源自Bone Research ）

然而，对BML和软骨共同的致病过程缺乏了解。突出的免疫细胞浸润是骨髓瘤的重要病理特征，炎症是骨髓瘤发展的关键。T细胞、B细胞、单核细胞、树突状细胞、中性粒细胞和巨噬细胞都参与了OA的发病机制，这表明免疫环境在BMLs和OA的进展中发挥了作用。因此，考虑到软骨和软骨下骨中BM的直接分子信号的存在，探索BM -软骨串扰的机制可能为未来的关节内或骨内治疗提供理论依据。

膝关节OA的生物信息学分析，包括大量RNA测序，揭示了膝关节OA生物过程的失调。批量RNA测序平均了组织间的整体基因表达变化，这些组织通常在细胞类型组成上高度异质性，但忽略了不同OA状态下细胞对疾病发展的贡献及其各自的作用。

单细胞RNA测序（scRNA-seq）解决了这些限制。一些研究使用scRNA-seq来研究OA的发展，包括半月板和滑膜细胞群的异质性分析。然而，很少有scRNA-seq研究关注骨性关节炎中BMLs及其免疫景观对软骨的影响。

因此，该研究对骨性关节炎的软骨和骨髓样本进行了scRNA-seq分析，以确定骨性关节炎与软骨之间的串扰，并研究细胞内稳态和骨性关节炎发病机制中各自的和共有的机制。

参考消息：

https://www.nature.com/articles/s41413-025-00467-4