幹細胞研究的新發現帶來了逆轉骨關節炎的可能
研究人員發現,小鼠骨關節炎是由表達軟骨形成幹細胞的特化基因耗竭引起的,並找到了逆轉這種狀況的方法。這項發現為治療這種痛苦的疾病打開了大門,而不僅僅是控制其症狀。骨關節炎(OA)影響所有關節組織,導致關節軟骨流失,而關節軟骨的主要功能是提供一個光滑、潤滑的表面,使骨骼能夠順利地相互移動。
對於這種長期、漸進的病症,目前還沒有治療方法。關節疼痛和僵硬的症狀只能透過止痛藥和非類固醇抗發炎藥物(NSAIDs)來緩解,而長期使用這些藥物實際上會加速骨關節炎症狀的惡化。但在一項新研究中,南澳阿德萊德大學的研究人員發現,OA不僅可以治療,而且可能是可逆的。
這項研究的主要作者賈-吳(Jia Ng)說:”我們的研究結果重新認識了骨關節炎,它不是一種’磨損’病症,而是一種關鍵關節軟骨幹細胞的主動和藥物可逆損失。”
關節軟骨是一種永久性組織,需要自我更新的祖細胞–幹細胞的後代–的支持,以重新填充負責形成軟骨的軟骨細胞。然而,關節軟骨的再生能力有限,損傷、慢性機械應力或年齡增長–即所謂的”磨損”–通常會導致OA。
研究人員以成年小鼠的膝關節為研究對象,發現關節表面有一種特殊的軟骨祖細胞群,可產生關節軟骨。這些以Gremlin 1 基因為標誌的細胞在OA 中被耗盡。他們透過實驗表明,表達Gremlin-1 的軟骨祖細胞的喪失是OA 的早期事件,反過來也會導致OA。
為了在Gremlin-1細胞中發現治療OA的分子靶點,研究人員重點研究了成纖維細胞生長因子訊號傳導,因為這一路徑在調節軟骨發育或軟骨生成方面發揮作用。使用成纖維細胞生長因子18(FGF18)治療小鼠,可刺激動物體內多種組織的生成,從而引起關節軟骨中Gremlin 1細胞的增殖,導致軟骨厚度明顯恢復並減少了OA。
“有了這些新訊息,我們現在能夠探索直接針對幹細胞群的藥物選擇,而幹細胞群是關節軟骨發育和骨關節炎進展的罪魁禍首,」Ng說。”我們的研究表明,可能有新的方法來治療疾病而不僅僅是症狀,從而改善骨關節炎患者的健康狀況和生活品質。”
這項發現也為其他形式的損傷和疾病中的軟骨再生提供了機會。
這些發現是否能從小鼠轉化為人類受試者還有待觀察,但使用FGF18(臨床上稱為Sprifermin)治療膝關節OA 的五年臨床試驗結果已於2021 年公佈。雖然Sprifermin無法緩解OA症狀,但研究發現它是安全的,可能會改善軟骨厚度和體積。第三階段試驗正在進行中。
該研究發表在《自然-通訊》雜誌。