人體內有三種主要的軟骨。第一種是彈性軟骨，柔軟而富有彈性，構成外耳等結構。第二種是纖維軟骨，致密而堅韌，能夠吸收脊椎骨間等部位的衝擊力。第三種是透明軟骨，光滑而富有光澤，為踝關節、髖關節、肩關節和部分膝關節等關節提供低摩擦的潤滑和靈活性。透明軟骨——也稱為關節軟骨——是骨關節炎最常累及的軟骨。
骨關節炎的發生是由於關節因衰老、損傷或肥胖而承受壓力。軟骨細胞開始釋放促炎分子並分解膠原蛋白，膠原蛋白是軟骨的主要結構蛋白。膠原蛋白流失後，軟骨變薄變軟；伴隨的炎症會導致關節腫脹和疼痛，這是該疾病的典型特征。正常情況下，關節軟骨很少再生。盡管在骨骼中已發現一些具有生成軟骨能力的幹細胞或祖細胞群，但試圖在關節軟骨中尋找類似細胞群的嚐試均未成功。
斯坦福大學布勞實驗室之前的研究表明，一種名為前列腺素E2的分子對肌肉幹細胞的功能至關重要。一種稱為15-PGDH的蛋白質會降解前列腺素E2。抑製15-PGDH的活性，或提高前列腺素E2的水平，可以促進幼鼠受損肌肉、神經、骨骼、結腸、肝髒和血細胞的再生。
他們嚐試給老年小鼠注射一種抑製15-PGDH活性的小分子藥物——首先注射到腹部（這樣可以影響全身），然後直接注射到關節。結果發現，與年輕小鼠相比，老年小鼠的膝關節軟骨明顯變薄且功能下降，但在注射藥物後，關節表麵的軟骨增厚了。進一步的實驗證實，關節中的軟骨細胞正在生成透明軟骨（即關節軟骨），而不是功能較差的纖維軟骨。
研究人員說：“老年小鼠的軟骨再生程度之高令我們感到驚訝。效果非常顯著。”
“這種機製非常引人注目，徹底改變了我們對組織再生方式的理解，很明顯，軟骨中大量已存在的細胞正在改變它們的基因表達模式。通過靶向這些細胞進行再生，我們或許有機會在臨床上產生更大的整體影響。”
布勞補充道：“針對肌肉無力的15-PGDH抑製劑的I期臨床試驗表明，該藥物對健康誌願者安全有效。我們希望盡快啟動類似的試驗，以測試其在軟骨再生方麵的效果。我們對這項潛在的突破感到非常興奮。試想一下，如果能夠再生現有的軟骨，避免關節置換，那該有多好。”
“抑製 15-羥基前列腺素脫氫酶促進軟骨再生”， 2025 年 11 月 27 日，《科學》。
DOI：10.1126/science.adx6649
