生物帮目前尚无治愈骨关节炎的方法，但一群科学家认为，他们已经发现了一种方法，通过这种方法，简单的膝盖注射有可能阻止该病的发作。这些研究人员表明，它们可以靶向小鼠中的特定蛋白质途径，使其进入超速状态并随着时间的推移阻止软骨变性。在这一发现的基础上，他们能够证明，通过纳米医学的最新技术，通过相同的途径用手术诱发的膝关节软骨退行性变治疗小鼠，可以显着减少软骨退行性变和膝关节疼痛。这些发现发表在《科学转化医学》上。
“我们的实验室是世界上研究软骨中表皮生长因子受体(EGFR)信号的少数几个实验室之一，从一开始，我们就发现EGFR缺乏或失活会加速小鼠的骨关节炎进展，”骨外科副教授。“因此，我们建议将其激活用于治疗骨关节炎，并且在这项研究中，我们首次证明了在膝盖内过度激活它可以阻止骨关节炎的发展。”
秦解释说，其他使用EGFR的实验室进行的测试得出了“令人困惑和有争议的”结果。但是秦的实验室一直在发现骨关节炎和EGFR缺乏症之间的联系，这构成了他们假说的基础。
研究人员将典型小鼠与具有与EGFR结合的分子(称为配体)的小鼠进行了比较，这种分子在软骨的软骨组织中过度表达。这种过表达驱动膝关节软骨中EGFR信号的过度激活。检查它们时，发现过表达HBEGF(EGFR配体)的小鼠的软骨持续增大，这意味着它没有像具有正常EGFR活性的小鼠那样消失。而且，当这些小鼠成年后，即使膝盖的半月板受损，它们的软骨也能抵抗变性和骨关节炎的其他特征。
为了进一步证明过度活化的EGFR是小鼠产生弹性的原因，研究人员发现，旨在阻断EFGR功能的吉非替尼治疗方法消除了针对软骨变性的保护作用。
在获得所有这些知识后，研究人员将目光投向了潜在的临床治疗解决方案。在一系列新的测试中，他们通过将有效的EGFR配体(将生长因子-α)连接到合成的纳米颗粒上，从而将其注射到膝盖已经受到软骨损伤的小鼠体内，从而创建了纳米疗法。
“游离的EGFR配体半衰期短，并且由于其体积小而不能保留在关节囊内，”宾夕法尼亚大学工程学副教授兼纸上另一本通讯作者郑志良博士解释说。 。“纳米颗粒有助于保护它们免于降解，将它们限制在关节内，降低脱靶毒性，并将它们带入致密软骨内部深处，到达软骨细胞。”
当给小鼠注射这些纳米治疗剂时，研究人员发现它们可以减缓软骨变性和骨骼硬化，并减轻膝盖疼痛。在治疗的小鼠中也没有看到主要的副作用。
“尽管仍需要解决该应用程序的许多技术问题，但通过注射而非手术来停止或减慢骨关节炎的进程的能力将极大地改变我们随着年龄增长和受伤后的感觉和功能，”该研究的合著者之一，Jaimo Ahn，MD，PhD，曾任宾夕法尼亚大学医学系教授，现为骨伤科主任，密西根大学骨科外科副主席。
对于人类患者来说，这种治疗方法可能尚需时日，但是所使用的纳米颗粒已经过临床测试，并被认为是安全的，这使得快速转化为临床应用变得更加容易。
秦说：“对疾病缓解的骨关节炎药物的医疗需求极大地未得到满足。”“将来，我们将优化药物设计并在大型动物中进行试验，然后再进行临床试验。我们希望我们的研究能够开发出一种新型药物，该药物将改善超过2700万骨关节炎患者的健康状况在美国。”
