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我国学者在骨关节炎发生机制研究领域取得新进展
2020-01-08 00:01
来源:医学科学部
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  在国家自然科学基金项目(批准号:81874016, 81672145, 81472101, 81572119)等资助下,中山大学附属第一医院廖威明与张志奇研究团队在骨关节炎发生机制方面取得新进展。研究成果以“Single-cell RNA-seq Analysis Identifies Meniscus Progenitors and Reveals the Progression of Meniscus Degeneration”(单细胞RNA测序鉴定半月板祖细胞并揭示半月板退变过程)为题,于2019年12月24日在线发表在Annals of the Rheumatic Diseases(《风湿病年鉴》)上,论文链接:https://ard.bmj.com/content/early/2019/12/22/annrheumdis-2019-215926。

  骨关节炎(osteoarthritis, OA)是一种常见的退行性疾病,以膝关节病变为主,也是导致中老年人群生活质量降低,医疗费用增加,残疾率升高的主要原因之一。流行病学调查显示,国内外60岁以上人群约40%女性和20%男性会出现膝骨关节炎的临床症状。随着中国人口老龄化的不断加剧,骨关节炎的发生率也逐年升高。近年来,进行关节置换术的骨关节炎晚期患者不断增加。因此,在早期延缓OA的发生发展一直是运动系统领域的研究热点。半月板在膝关节的稳定、减震、接触力分布、关节润滑和本体感受等方面起着重要作用。半月板退变是导致骨关节炎的重要原因之一,但是其具体机制尚不明确。

  廖威明和张志奇教授团队通过单细胞测序首次在单细胞层面和转录组水平鉴定了半月板不同细胞亚群及相应基因特征,分析了各细胞亚群之间的分化关系及特定细胞类型的多样化特征。同时在人体的正常与骨关节炎半月板中发现存在相对独特且具有祖细胞特性的细胞群,并分别命名为半月板祖细胞(Fibrochondrocyte progenitor,FCP)和退变半月板祖细胞(Degenerated meniscus progenitor cells,DegP)。结合生物信息学分析及分子实验,证实FCP向DegP的分化是半月板退变的异常分化过程,并可能是半月板退变发生的重要机制。进一步通过体外实验证实白介素-1β能刺激健康半月板增加DegP细胞,而转化生长因子β1可以抑制退变半月板中DegP细胞的增加,为上述理论提供了有力支持。

  该研究鉴定了半月板祖细胞,尤其是DegP的发现可能揭示了半月板退变导致骨关节炎形成的新机制,为骨关节炎的治疗提供新的思路和潜在靶点。

  图. 半月板细胞分群及半月板退变新机制

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