骨關(guān)節(jié)炎

這個(gè)困擾著

無數(shù)中老年人的疾病

如今又有了新克星

據(jù)介紹，暨南大學(xué)教授邢飛躍/查振剛/張還添團(tuán)隊(duì)研究設(shè)計(jì)的新型黃芩苷基功能型水凝膠，可以通過Yes關(guān)聯(lián)蛋白1（YAP1）信號(hào)通路調(diào)控成纖維樣滑膜細(xì)胞的糖酵解代謝，影響巨噬細(xì)胞極化，而減輕骨關(guān)節(jié)炎疼痛，并延緩疾病進(jìn)展。相關(guān)成果發(fā)表于《先進(jìn)科學(xué)》（Advanced Science）。

“該研究為骨關(guān)節(jié)炎的中醫(yī)藥治療提供了新的思路及策略。”張還添表示，他們通過巧妙的化學(xué)合成設(shè)計(jì)，將天然活性小分子通過酯基與功能性單體相結(jié)合，進(jìn)行可逆加成-斷裂鏈轉(zhuǎn)移聚合，摻入席夫堿水凝膠，得到動(dòng)態(tài)可逆的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，該水凝膠表現(xiàn)出優(yōu)異的機(jī)械性能和自修復(fù)性能。

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中藥有效成分可預(yù)防骨關(guān)節(jié)炎

骨關(guān)節(jié)炎是一種與年齡、肥胖及外傷相關(guān)的慢性退行性關(guān)節(jié)疾病，主要影響老年人，嚴(yán)重者可能導(dǎo)致肢體功能障礙，帶來精神及經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。目前，傳統(tǒng)的治療策略主要集中在緩解疼痛，無法實(shí)現(xiàn)軟骨再生或完全根治。

據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，多種中藥有效成分可用于預(yù)防和治療骨關(guān)節(jié)炎，例如當(dāng)歸多糖、黃芪甲苷、青藤堿等有助于緩解骨關(guān)節(jié)炎。然而，中藥相關(guān)研究缺少清晰的分子靶點(diǎn)和機(jī)制闡述，存在一定的局限性。因此，明確中藥的作用途徑對(duì)其應(yīng)用及傳播十分關(guān)鍵。

黃芩是經(jīng)典中藥，本草記載始見于《神農(nóng)本草經(jīng)》：“味苦平。主諸熱黃疽，腸澼，泄利，逐水，下血閉，（治）惡瘡，疽蝕，火瘍”，描述的主治為清熱燥濕、瀉火解毒的功效。黃芩的歷代藥用部位均為根，黃芩苷則是提取自干燥根部的一類主要黃酮類化合物。

“黃芩苷的小分子結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致體內(nèi)代謝快，生物利用率低，因此嘗試將其與大分子融合，是改善其不足的突破點(diǎn)。”論文第一作者、暨南大學(xué)附屬第一醫(yī)院博士后楊億立表示。

最新研究中，研究團(tuán)隊(duì)通過酯化反應(yīng)和可逆加成-斷裂鏈轉(zhuǎn)移聚合反應(yīng)成功將黃芩苷融入大分子，后將其聚合物化學(xué)修飾至改性明膠，與氧化硫酸軟骨素經(jīng)席夫堿反應(yīng)結(jié)合，制備具有抗炎活性的新型功能水凝膠。該水凝膠能顯著減輕骨關(guān)節(jié)炎疼痛；通過細(xì)胞間的相互作用影響巨噬細(xì)胞極化，具有較好的生物醫(yī)藥應(yīng)用前景。

“這種創(chuàng)新的生物材料為骨關(guān)節(jié)炎的臨床治療提供了極具潛力的新策略，有望改善患者的生活質(zhì)量。”澳門科技大學(xué)中藥質(zhì)量研究國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室助理主任黃錦偉表示，由查振剛/張還添，以及澳門醫(yī)學(xué)科技研究協(xié)會(huì)理事長(zhǎng)譚文成組成的研究團(tuán)隊(duì)在骨關(guān)節(jié)炎治療領(lǐng)域取得了重大突破。他們巧妙地將中藥活性分子黃芩苷與功能性聚合物結(jié)合，開發(fā)出新型水凝膠，展現(xiàn)出卓越的抗炎、潤(rùn)滑關(guān)節(jié)及軟骨保護(hù)效果。

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新型水凝膠減輕骨關(guān)節(jié)炎疼痛

作為治療骨關(guān)節(jié)炎的潛在醫(yī)用材料，新型黃芩苷水凝膠的機(jī)械性能和前體的天然高分子組分可為關(guān)節(jié)軟骨提供潤(rùn)滑性能和營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)給。同時(shí)，這個(gè)方案能夠延長(zhǎng)黃芩苷在關(guān)節(jié)腔內(nèi)的停留時(shí)間，有助于攻克現(xiàn)階段黃芩苷在體內(nèi)代謝快和生物利用率低的難點(diǎn)。

基于團(tuán)隊(duì)的前期研究，YAP1的表達(dá)水平在骨關(guān)節(jié)炎中顯著增加，對(duì)于成纖維樣滑膜細(xì)胞-巨噬細(xì)胞相互作用驅(qū)動(dòng)滑膜炎癥至關(guān)重要。進(jìn)一步，團(tuán)隊(duì)推測(cè)黃芩苷可能是通過YAP1信號(hào)通路發(fā)揮作用，并采用網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)和分子生物學(xué)等多種手段進(jìn)行驗(yàn)證。同時(shí)采用前交叉韌帶橫斷手術(shù)構(gòu)建骨關(guān)節(jié)炎模型小鼠。

黃芩苷水凝膠的制備策略及其治療骨關(guān)節(jié)炎的作用研究。

研究表明，該水凝膠具有較好的生物相容性，治療后骨關(guān)節(jié)炎小鼠異常步態(tài)減輕，TRPA1的表達(dá)顯著下降，即具有緩解骨關(guān)節(jié)炎疼痛的作用。在組織切片中觀察到，水凝膠治療組YAP1/GLUT1的表達(dá)量減少，滑膜增生減輕，炎癥因子[如白細(xì)胞介素1β（IL-1β）、IL-6和IL-8]的表達(dá)下調(diào)，顯示出理想的骨關(guān)節(jié)炎治療效果。此外，研究表明該水凝膠能夠影響巨噬細(xì)胞極化，即減少iNOS（M1標(biāo)志物）的表達(dá)，增加CD206（M2標(biāo)志物）的表達(dá)。關(guān)于黃芩苷基水凝膠治療骨關(guān)節(jié)炎的深入機(jī)制研究，有待下一步聚焦基因敲除鼠模型的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

“天然活性小分子在骨關(guān)節(jié)炎模型關(guān)節(jié)腔內(nèi)的緩慢釋放，以提高其體內(nèi)滯留時(shí)間，這是黃芩苷與大分子結(jié)合的一次創(chuàng)新性嘗試，為中藥小分子的研究及現(xiàn)代化提供了新思路及范式。”張還添表示，該研究工作為骨關(guān)節(jié)炎治療提供新策略，對(duì)于開發(fā)新型骨關(guān)節(jié)炎醫(yī)用材料意義重大。

生物活性分子與成藥性優(yōu)化全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任葉文才指出，該工作創(chuàng)新性較高，通過巧妙化學(xué)設(shè)計(jì)改造中藥活性小分子，并證實(shí)其在防治退行性關(guān)節(jié)疾病如骨關(guān)節(jié)炎中的作用，充分發(fā)揮了交叉學(xué)科的優(yōu)勢(shì)，為臨床相關(guān)疾病的研究提供了新思路，是一項(xiàng)很有意義的工作。

資料參考：科學(xué)網(wǎng)、中國(guó)科學(xué)報(bào)

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