科学家发现骨关节炎在衰老的关键蛋白质控制风险

有超过3000万的美国人患有骨关节炎是最常见的一种与年龄相关的疾病。

现在,斯克里普斯研究所的科学家们的一项研究(TSRI)解释了为什么的风险骨关节炎随着我们年龄的增加,开发新疗法提供了一个潜在的途径来保持健康的关节。

研究结果表明,FOXO蛋白质负责维护健康的细胞在我们的关节软骨。

“我们发现FoxO转录因子控制表达式的基因对于保持关节健康至关重要,”马丁Lotz博士说,TSRI教授和这项研究的资深作者,发表在《华尔街日报》科学转化医学。“提高FoxO的表达和活性的药物可以预防和治疗骨关节炎的策略。”

先前的研究从Lotz的实验表明,随着年龄的增长,关节软骨的FoxO蛋白质水平降低。Lotz和他的同事们还发现,患有骨关节炎较低表达的基因需要这一过程被称为自噬。自噬(“汽车”意思是“自我”和“phagy”意思是“吃”)是一个细胞结构损伤识别的去除和回收自己的方式来保持健康。

新研究中,研究人员使用小鼠模型与FoxO缺乏软骨看到FoxO蛋白质如何影响维护软骨在成年。

研究人员注意到一个显著的区别与“击倒”FoxO缺乏的老鼠。他们在年轻的时候多软骨退化控制老鼠。FoxO-deficient老鼠也更严重形式的创伤后骨关节炎半月板损伤引起的(膝盖受伤),和这些老鼠更容易软骨损伤在跑步机上跑步。

罪魁祸首吗?FoxO-deficient鼠体内自噬缺陷和保护机制细胞被称为氧化剂分子的影响。特定于软骨,FoxO-deficient老鼠没有产生足够的lubricin,润滑蛋白质通常从摩擦磨损保护软骨。这种缺乏lubricin与损失有关的健康细胞软骨层的膝关节表面区域。

这些问题都下来如何FoxO蛋白质作为转录因子调节基因的表达。没有FoxO蛋白质运行显示,炎症相关的基因的表达高涨,引起疼痛,而autophagy-related基因水平暴跌,导致细胞失去了自我修复的方法。

“管家机制,保持细胞健康,并不在这些迷人的工作老鼠,”Lotz解释道。

是否针对FoxO疗效,研究人员利用基因方法增加FoxO表达在人类细胞与骨关节炎和发现lubricin和保护性基因的水平恢复正常。

本研究的下一步是开发分子增强FoxO和测试它们在骨关节炎的实验模型。