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Science子刊:利用agrin蛋白诱导关节再生,有望治疗骨关节炎

来源:本站原创 2020-09-14 23:04

2020年9月14日讯/生物谷BIOON/---在一项新的研究中,来自英国伦敦大学玛丽女王学院的研究人员报道一种新发现的分子可以诱导骨骼和软骨在遭受缺损后的长期再生以及症状缓解,因而可能在治疗骨关节炎中发挥作用。相关研究结果近期发表在Science Translational Medicine期刊上,论文标题为“Agrin induces long-term osteochondral regeneration by supporting repair morphogenesis”。
图片来自CC0 Public Domain。

软骨覆盖在骨骼上,使得关节可以无摩擦地运动。虽然骨骼愈合得很好,但软骨在受伤后往往无法修复。这会导致软骨进一步流失和骨关节炎,这是最常见的致残原因,目前还没有治愈的方法,在西方国家造成的损失约占GDP的1.5%到2%。因此,软骨再生在医学上是优先考虑的问题。

在这项新的研究中,这些研究人员研究了一种名为聚集蛋白(agrin)的分子,发现它能通过招募和激活存在于关节中的成体干细胞来修复软骨。

这种机制与机体在胚胎中首次形成骨骼时所使用的机制相同。这项研究表明,激活这种机制是促进在正常情况下无法愈合的软骨损伤愈合的有效方法。

在小鼠的实验中,将含有聚集蛋白的凝胶(下称含聚集蛋白凝胶)注射到关节表面缺损处,8周后,发现能诱导骨骼和软骨的长效再生,比注射不含有聚集蛋白的凝胶的对照组更有效果。

6个月后,与对照组相比,接受含聚集蛋白凝胶注射的羊的软骨和骨骼修复情况也变得更好。在整个研究过程中,这些羊还花了更多的时间玩耍,减少了休息时间,这表明这种改善的修复与功能的提高有关。

论文共同通讯作者、伦敦大学玛丽女王学院的Suzanne Eldridge博士说,“包括失业和护理人员的费用在内,骨关节炎每年给英国造成130亿英镑的损失。它会导致人们严重残疾,而且无法治愈。许多人无法做基本的事情,包括洗澡、穿衣服、做饭或购物。我们都知道在过去的几个月里,封锁对我们的影响---但这些人生活在一种永久的封锁中。如果我们能够在受伤后的早期阶段进行干预,修复损伤,那么患者患上骨关节炎的可能性就会大大降低。我们的最终目标是将骨关节炎从一种需要手术的疾病,转变为只需要注射的疾病。”

论文共同通讯作者、伦敦大学玛丽女王学院的Francesco Dell'Accio教授补充道,“我们发现修复关节缺陷是可能的,至少目前在动物身上是这样,不仅仅是在骨骼上,也在软骨上。一次给送这种分子就足以触发关节中的一系列事件,这些事件一旦启动,就会自我维持。它不仅能实现结构修复,而且我们发现它能极快地让动物的症状得到缓解。”

聚集蛋白在一次给送后就能诱导长期软骨再生的能力使得它成为临床使用的绝佳候选药物,然而,这种蛋白分子尚未在人类中作为一种疗法进行测试。

目前,这些研究人员正致力于开发一种适合人类使用的制剂,以便在进一步的动物实验中排除毒性后,他们就可以计划在人类中进行首次研究。他们预测,他们距离能够开始人体临床试验还有几年的时间。

Versus Arthritis研究负责人Caroline Aylott说,“英国有近900万人患有骨关节炎,他们所经历的疼痛会对他们的身体、情感和社会幸福感产生巨大影响。对于许多人来说,没有治疗方法可以减缓或阻止这种疾病,太多的人最终需要进行关节置换手术。虽然还处于早期阶段,但这些发现推进了我们对软骨可能被修复的认识,并可能有助于为患上这种疾病的患者开发出更有效的治疗方法。”(生物谷 Bioon.com)

参考资料:

1.Suzanne E. Eldridge et al. Agrin induces long-term osteochondral regeneration by supporting repair morphogenesis. Science Translational Medicine, 2020, doi:10.1126/scitranslmed.aax9086.

2.New molecule repairs cartilage and relieves symptoms of osteoarthritis
https://medicalxpress.com/news/2020-09-molecule-cartilage-relieves-symptoms-osteoarthritis.html


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