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两种实验药物的强效组合可抵消大鼠的骨关节炎

由Salk生物研究所的科学家领导的研究小组发现,α-KLOTHO(αKLOTHO)和TGFβ2受体2(TG​​FβR2)这两种分子的组合可以逆转大鼠和骨关节炎的细胞和分子体征。在孤立的人类软骨细胞中。

骨关节炎是最普遍的关节疾病,其花费约占发达国家国内生产总值的1-2.5%,其原因是软骨逐渐发生变化,使骨骼和关节得到缓冲。

在衰老和重复性应力作用下,该关节软骨细胞中的分子和基因发生变化,最终导致软骨破裂和下层骨的过度生长,从而导致慢性疼痛和僵硬。

先前的研究已将αKLOTHO和TGFβR2定位为治疗骨关节炎的潜在药物:αKLOTHO作用于关节软骨细胞周围的分子网格,可防止这种细胞外基质降解。TGFβR2更直接地作用于软骨细胞,刺激其增殖并阻止其分解。

尽管每种药物在该疾病的动物模型中仅能中度抑制骨关节炎,但索尔克研究所的Juan Juans Carlos Izpisua Belmonte教授和他的同事想知道这两种药物是否会更有效地协同作用。

Salk生物学研究所基因表达实验室的博士后研究员Paloma Martinez-Redondo博士说:“我们认为通过混合以不同方式起作用的这两种分子,也许我们可以做得更好。”

科学家用含有制备αKLOTHO和TGFβR2的DNA说明的病毒颗粒治疗了其他原本健康的年轻骨关节炎大鼠。

治疗六周后,接受对照颗粒的动物膝盖患有更严重的骨关​​节炎,疾病从第二阶段发展到第四阶段。

但是,接受了包含αKLOTHO和TGFβR2DNA的颗粒的大鼠却显示出其软骨的恢复:软骨变厚,死亡细胞减少,并且存在活跃增殖的细胞。这些动物的疾病从第2阶段改善到第1阶段,这是一种轻度的骨关节炎,并且未观察到不良副作用。

“从我们第一次在几只动物身上测试这种药物组合以来,我们就看到了巨大的进步。我们一直在检查更多的动物,并看到同样令人鼓舞的结果,”萨克生物研究所和圣安东尼奥·德·穆尔西亚大学索尔克生物学研究所基因表达实验室的研究员Isabel Guillen-Guillen博士说。

进一步的实验显示,与对照组相比,在处理过的大鼠的软骨细胞中有136个活性较高的基因和18个活性较低的基因。

其中有一些基因与炎症和免疫反应有关,这暗示了联合治疗的一些途径。

为了测试该药物组合对人类的适用性,研究小组用αKLOTHO和TGFβR2处理了分离的人类关节软骨细胞。

参与细胞增殖,细胞外基质形成和软骨细胞特性的分子水平都增加了。

马丁内斯-雷东多博士说:“这与证明这些药物如何影响人类的膝关节并不相同,但是我们认为这是一个可能对患者有效的好兆头。”

该研究的作者提出了进一步开发该治疗方法的新计划,包括研究是否可以直接服用而不是通过病毒颗粒来管理αKLOTHO和TGFβR2蛋白的可溶性分子。他们还将研究症状是否出现之前,联合使用药物是否可以预防骨关节炎的发展。

CEMICA CEMTRO主任Pedro Guillen博士说:“我们认为这对人类骨关节炎可能是一种可行的治疗方法。”

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