骨关节炎成因的新理论取得成功

　　将TGF-beta1蛋白抗体置于老鼠的膝关节骨(绿色)下的软骨(红色),可以防止关节炎损伤。

　　霍普金斯大学的科学家已改变对关节炎(OA)的观点。他们现有证据表明,骨软下骨也是一个加剧损伤的关键因素, ,而不是把痛苦的退行性疾病作为关节软骨主要的问题。他们已在概念验证实验里发现,一个关键骨调节蛋白在小鼠疾病抑制中的阻断作用。

　　关节炎的现行理论主要关注关节软骨,这表明不稳定的机械压力对关节的冲击导致越来越多的病人软骨损害和疼痛,直到剩下唯一的治疗选项是全膝关节或髋关节置换。新理论在5月19日的《自然医学》中刊登，其表明软骨下骨初始伤害造成的构建剩余骨异常。多余骨组织扩展至软骨上方并使速度降低。

　　“如果你椅子的腿坏了，你试图用软垫来修复它，那么你还没解决问题。”约翰霍普金斯大学医学院整形外科学系肌肉骨骼研究中心的曹旭博士说。“我们觉得关节炎的问题不是软骨‘垫’，而是骨下方组织。”他补充。

　　关节于两根交集的骨头间成型。为了防止磨削和磨损的骨骼的末端,它们上有一层薄薄的软骨。它不仅提供了一个光滑的表面进行联合旋转，且把机械张力放在联合上，吸收了部分的重量。而退化的保护层导致极端的痛苦从而使机动性变得有限。曹说，由于膝盖和臀部受伤或拉伤使负重的关节不稳定时，变性是最频繁发生的。即运动员,超重的人和那些肌肉老化的人们发生关节炎的风险最高。

　　曹说,因为缺乏有效的药物或对关节炎发展的根本性全面理解，所以他的小组来为寻找不同成因而研究。“我们开始考虑软骨和骨下面,称为软骨下骨的组织,作为能起作用的单一组件的可能，”曹说，“这有助于我们了解问题恶化后软骨变化时的骨头反应,”

　　研究者发现，令小鼠前交叉韧带破损（可致关节炎），伤后一个星期软骨下骨囊被破骨细胞破坏。这个过程大幅激活骨内TGF-beta1的蛋白质,接着,此处聚集了干细胞,从而创建新的骨来填补这个洞。曹把这些重建的骨组织囊称为“类骨小岛”。

　　但老鼠的骨的形成和骨破坏过程是不协调,而骨形成更甚,将进一步紧张软骨帽。经过电脑模拟人类膝盖证明，曹和他的同事相信这些多余骨的形成是关节炎发展的核心。

　　有了这个新的假说,连同对一个蛋白质的猜想,这团队尝试了几种方法来阻止活性的TGF-beta1。当静脉注射一种TGF-beta1抑制剂药物,软骨下骨明显改善,但软骨帽的形势进一步恶化。然而，当一种不同的抑制剂，TGF-beta1抗体被直接注射于软骨下骨后，产生了骨头正面效应的同时软骨组织没有出现负面影响。当TGF-beta1在断骨前体细胞基因中出现时也有同样的结果。

　　“我们的成果可能是关节炎患者的福音，”曹说，“我们已经开始进行临床试验，测试在关节炎早期人类患者应用TGF-beta1抗体的疗效。”如果成功，他们的非手术治疗可使他们的关节炎，包括其带来的痛苦和衰弱，全都停止下来。

New theory on genesis of osteoarthritis comes with successful therapy in mice
In the future, joint replacement surgery might be avoidable
Scientists at Johns Hopkins have turned their view of osteoarthritis (OA) inside out. Literally. Instead of seeing the painful degenerative disease as a problem primarily of the cartilage that cushions joints, they now have evidence that the bone underneath the cartilage is also a key player and exacerbates the damage. In a proof-of-concept experiment, they found that blocking the action of a critical bone regulation protein in mice halts progression of the disease.
The prevailing theory on the development of OA focuses on joint cartilage, suggesting that unstable mechanical pressure on the joints leads to more and more harm to the cartilage—and pain to the patient—until the only treatment option left is total knee or hip replacement. The new theory, reported May 19 in Nature Medicine, suggests that initial harm to the cartilage causes the bone underneath it to behave improperly by building surplus bone. The extra bone stretches the cartilage above and speeds its decline.
"If there is something wrong with the leg of your chair and you try to fix it by replacing the cushion, you haven't solved the problem," says Xu Cao, Ph.D., director of the Center for Musculoskeletal Research in the Department of Orthopaedic Surgery at the Johns Hopkins University School of Medicine. "We think that the problem in OA is not just the cartilage 'cushion,' but the bone underneath," he adds...