关节炎治疗或将迎来革命性变革

关节炎治疗或将迎来革命性变革
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本文与 The Conversation合作发表。

在英国,骨关节炎约影响 800万人 ,类风湿性关节炎另影响 50万人。遗憾的是,目前尚无根治方法。现有最先进的治疗方法只能有限缓解关节疼痛和肿胀。

类风湿性关节炎和骨关节炎的一个关键特征,也是导致残疾的主要原因,是软骨侵蚀。目前尚无针对这一病变环节的治疗方法,但我们的研究或许正握有一种全新预防思路的关键。该思路涉及一种名为“微囊泡”的物质。

我们已知什么?

软骨是为数不多不含血液供应的组织之一。此前人们一直认为,只有小型可溶性分子能够从滑液(一种包围关节的淡黄色液体)中扩散出来,为软骨细胞提供营养。事实上,长期以来人们一直认为,软骨屏障对细胞及其他小型结构不可穿透,这严重限制了我们为关节炎提供治疗的能力。

但微囊泡的情况有所不同。这些从细胞中释放的小型结构于1949年首次被描述。人们曾认为它们是“细胞尘埃”,即无用的细胞碎屑。但近来研究人员确定,微囊泡实际上是一种重要的通讯方式,是在细胞之间传递信息的小型“包裹”。它们通过向受体细胞传递分子,使受体细胞 改变行为。

在类风湿性关节炎患者的滑液中大量存在微囊泡,但其功能一直是个谜。它们是否能与软骨相互作用,此前并不清楚。

有何新发现?

但 我们发现, 由某类白细胞产生的微囊泡能够进入软骨,为软骨细胞提供保护。一旦进入软骨内部,微囊泡就会触发机体的修复机制,促进关节内软骨再生。我们通过对这些微囊泡进行荧光标记以追踪其向软骨内的迁移,从而检测到了这一现象。将微囊泡直接注射到患关节炎小鼠的关节中,可保护软骨。

为进一步检验微囊泡对关节的保护作用,我们培育了一种基因改造小鼠,其产生的微囊泡较少。这些小鼠患上关节炎后,与对照小鼠相比,其软骨侵蚀的迹象更为明显。

它们如何发挥作用?

这些具有保护作用的微囊泡含有一种名为Annexin-A1的抗炎蛋白,可启动愈合过程。在软骨内,我们发现,含有高水平Annexin-A1的那部分微囊泡能够防止关节炎期间的软骨细胞死亡,并刺激这些细胞产生更多软骨,从而使组织再生。含有该蛋白的微囊泡天然存在于人体内,但我们认为,在类风湿性关节炎中,其数量不足以克服炎症。

下一步计划是什么?

我们希望以微囊泡作为支架,为关节疾病患者研发未来的疗法,利用患者自身的细胞修复关节。这些微囊泡可装载治疗性分子,如Annexin-A1,或由omega-3脂肪制成的小分子,并将其直接递送至软骨细胞。这一策略将能降低用药剂量,因为这些物质将被微囊泡“包裹”,因此其全部内容物都将直接抵达软骨。

治疗关节炎的药物存在副作用。长期使用类固醇可能导致胃肠道问题,而 生物制剂 (大分子药物)可能产生非预期的影响,使患者容易感染。

我们计划用于微囊泡内部的分子,尚未发现任何已知副作用。这些分子由人体天然合成,可抑制炎症并启动修复机制,这一过程被称为“炎症消退”。

个性化微囊泡药物的侵入性远低于手术。医生将采集患者血液,在实验室中生成微囊泡,装载治疗药物后注射入关节。不过,在将这种疗法用于患者之前,我们还需确定患者软骨修复所需的微囊泡数量,以及其保护作用能持续多久。

微囊泡为药物递送至关节提供了一条隐秘途径,为关节疾病患者带来了颇具前景的治疗策略。

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作者:Lucy Norling,伦敦玛丽女王大学博士后研究员。

图片:Robert Granville伸手去拿药瓶,准备服用处方药。Joe Raedle/Getty Images。

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