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骨关节炎为什么治不好?关节软骨的“前馈”机制可能是原因

黄琨

关节

一项新研究发现,一种驱动“前馈”环路会驱动关节炎关节中的软骨细胞,从而导致疾病发展。研究发表在3月22日的《美国国家科学院院刊》上。

软骨是高度润滑、低摩擦,以及可以进行缓冲运动和吸收数以百万计的机械压缩周期的弹性组织。当软骨在骨关节炎中损伤时,就会导致骨头的末端相互接触摩擦,加剧疼痛。

构建和维持软骨的细胞称为软骨细胞,在其表面可以找到对力敏感的离子通道,称为压电1和压电2。为了响应关节上的机械载荷,压电通道向细胞发送信号,从而改变细胞中的基因活性。

正常情况下,软骨细胞产生细胞外基质、结构蛋白和其他生物分子,使软骨具有机械刚度、弹性和低摩擦性。但在骨关节炎中,这些细胞会退化,出现功能失调——它们不能通过细胞分裂来修复——导致软骨出现进行性破坏。

骨关节炎的另一个特征是慢性低度炎症,由一种名为白细胞介素-1α的信号分子驱动。

研究人员利用从猪和人类关节中取出的软骨细胞进行置换手术,以研究炎症如何影响软骨细胞。

结果显示,白细胞介素信号告诉细胞产生更多的压电通道,使细胞对压力更加敏感,并导致研究人员称之为有害的“前馈”循环,导致更多的软骨破坏。相当于,白细胞介素对软骨细胞进行重新编程,使它们对机械损伤更为敏感。

为了进一步证实这一点,研究人员发现,通过阻断压电通道的活动,软骨细胞可以得到恢复。

译/前瞻经济学人APP资讯组

参考资料:

【1】https://www.sciencedaily.com/releases/2021/03/210322175002.htm


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