科学家找到骨关节炎软骨退变的原因

科学家们在本周的早期版本中描述了他们的工作美国国家科学院院刊．在这项研究中，研究小组展示了在关节软骨表面层中发现的HMGB2蛋白的损失是如何导致软骨逐渐退化的，这是骨关节炎的标志。

“我们已经发现了开始解释衰老如何以及为什么导致关节软骨退化的机制，”斯克里普斯研究教授马丁·洛茨医学博士说，他是世界知名的关节炎研究人员，与他实验室的高级研究助理Noboru Taniguchi医学博士一起领导了这项研究。“我们的研究结果证明了这种蛋白质的缺失与骨关节炎之间的直接联系。”

骨关节炎通常始于软骨表层的破坏。软骨表面层，称为表面区，是关节中四层软骨中功能最重要的一层。在正常的关节中，软骨表面是非常光滑的，使关节能够在没有摩擦的情况下相互滑动。然而，一旦表层软骨开始退化，骨关节炎就开始了，引发了一个不可逆的过程，最终导致底层软骨的损失，直到骨头开始痛苦地摩擦骨头。骨关节炎最常影响脊柱、颞下颌关节、肩膀、手、臀部和膝盖。

“我们知道骨关节炎的第一个阶段是浅表区软骨的破坏，”Lotz说，他在过去的五年里一直在研究HMGB2在骨关节炎中的作用。“现在我们知道，在这一层被破坏之前，会失去关键的DNA结合蛋白HMGB2，这种损失与衰老直接相关。”

研究小组发现，HMGB2蛋白唯一地表达在关节软骨的表层，在那里它支持软骨细胞的生存，这些细胞产生和维持软骨。衰老与HMGB2的丢失以及伴随的浅表区软骨细胞的减少或完全消除有关。科学家们通过培育HMGB2基因缺陷的小鼠，进一步证明了HMGB2和骨关节炎之间的联系;这些小鼠的骨关节炎发作时间更早，也更严重。

这项发现是与斯克里普斯研究所、意大利米兰圣拉斐尔大学和日本鹿儿岛大学的同事合作得出的，为探索新的骨关节炎治疗方案提供了一个有前途的途径。

Lotz说:“如果可以发现小分子可以防止或阻止HMGB2的损失，或者相反，刺激这种蛋白质的产生，那么骨关节炎有可能有一天会被预防或逆转。”

这一发现还将影响干细胞用于组织再生的研究。由于软骨无法自愈，科学家们一直在实验室中寻找使用干细胞培育替代软骨的方法，以用于手术替代受损或不存在的软骨。随着HMGB2和表面层蛋白之间联系的发现，科学家们现在有了一个关于如何设计表面层软骨的线索。

“随着人口老龄化，骨关节炎将成为一个越来越严重的健康问题，”洛茨说。“每个人最终都会得骨关节炎;即使是那些没有受到疾病影响的人，也会出现软骨损伤。这一切都始于表层细胞的损失。我们现在有了一个潜在的预防、诊断和治疗的起点。”

资料来源:斯克里普斯研究所