根据斯坦福医学院主导的一项研究，一种针对与衰老相关的蛋白质的治疗方法恢复了老年鼠的失去的膝关节软骨，并在严重关节损伤后防止了关节炎的发展。研究人员还在人类组织中发现了令人鼓舞的结果。在膝关节置换手术期间收集的样本在接受治疗后开始产生新的、功能性的软骨。这些发现提高了可能性，即由于衰老或骨关节炎引起的损坏软骨有一天可以通过局部注射或口服药物进行修复。如果在人体中成功，这种方法可能减少膝关节和髋关节置换手术的需要。一种口服版本的治疗方法已经在针对与年龄相关的肌肉无力的临床试验中进行测试。\n\n针对骨关节炎的根本原因\n\n骨关节炎是最常见的关节炎形式，影响美国约五分之一的成年人。该病会逐渐破坏关节中的软骨，造成疼痛、僵硬和肿胀。每年估计会产生大约650亿美元的直接医疗费用。目前的治疗主要集中在缓解疼痛上，并在严重病例中进行关节置换手术。没有已批准的药物可以减缓、停止或逆转潜在的疾病过程。\n\n这种新治疗通过阻断一种名为15-PGDH的蛋白质发挥作用，研究人员将其描述为“衰老酶”。这种类型的蛋白质随着年龄的增长而变得更加丰富，并促使身体各部位的组织功能下降。同一研究小组在2023年首次确认了衰老酶。以往的研究显示，15-PGDH在小鼠的与年龄相关的肌肉衰退中起着主要作用。当研究人员阻断该蛋白质时，老鼠的肌肉质量和耐力增加。当在年轻的小鼠中人为增加该蛋白质时，它们的肌肉变得更弱和更小。科学家们还将15-PGDH与骨、神经和血细胞的再生联系在一起。\n\n另一种类型的组织再生\n\n在许多组织中，再生是由于干细胞的增殖和发展成新专门细胞所致。软骨似乎有不同的工作方式。在不依赖于干细胞的情况下，称为软骨细胞的软骨生产细胞似乎能够改变其基因活动，返回到更年轻的状态。\n\n“这是一种再生成年组织的新方法，对于治疗由于衰老或损伤引起的关节炎具有重要的临床前景，”微生物学和免疫学教授海伦·布劳 (Helen Blau) 博士说。“我们在寻找干细胞，但它们显然并不相关。这非常令人兴奋。”布劳是巴克斯特干细胞生物学实验室的主任，同时也是唐纳德·E·巴克斯特基金会教授；Nidhi Bhutani 博士是整形外科副教授，都是该研究的高级作者，该研究发表在《科学》期刊上。整形外科讲师曼塔·辛格拉 (Mamta Singla) 博士和前博士后学者于新（Will）王博士是首席作者。王博士现为圣地亚哥桑福德·伯纳姆研究所的助理教授。\n\n显著的软骨再生\n\n“数以百万计的人在变老时遭受关节疼痛和肿胀，”布特尼说。“这是一个巨大的未满足的医疗需求。到目前为止，还没有药物能够直接治疗软骨损失的原因。但是这种衰老酶抑制剂导致了软骨的惊人再生，超出了其他任何药物或干预的反应。”\n\n人体包含三种主要形式的软骨。弹性软骨在外耳等结构中提供灵活性，纤维软骨坚韧且具有吸震性能，存在于脊椎间的盘子等地方。透明软骨光滑且滑腻，允许膝关节、髋关节、肩关节和踝关节等关节自由移动。\n\n骨关节炎主要损害透明软骨，也称为关节软骨。随着关节的老化或经历由于肥胖造成的伤害或过度压力，软骨细胞开始产生炎性分子并分解胶原蛋白，胶原蛋白是软骨的主要结构成分。随着胶原蛋白的消失，软骨变得更薄和更软。炎症随后引发了与骨关节炎相关的疼痛和肿胀。与许多其他组织不同，关节软骨很少自行修复。虽然研究人员已经在骨中识别出可能的软骨前体干细胞，但尚未在关节软骨中成功识别出类似的细胞。\n\n为什么研究人员专注于15-PGDH\n\n早期的研究显示，前列腺素E2对肌肉干细胞功能至关重要。蛋白质15-PGDH会分解前列腺素E2。当研究人员抑制15-PGDH或增加前列腺素E2水平时，受损的肌肉、神经、骨、结肠、肝脏和血液组织在年轻小鼠中再生得更有效。研究小组想知道同样的机制是否可能影响软骨的衰老。当他们比较年轻和老年小鼠的软骨时，他们发现随着年龄的增长，15-PGDH的水平大约翻了一番。为验证这一想法，研究人员进行了...