軟骨病理性鈣化是人體骨關節(jié)炎（OA）的重要事件，但目前對其在OA發(fā)展進程中的物質科學機制仍不清楚。近日，浙江大學科研團隊在《Annals of the Rheumatic Diseases》發(fā)表了題為“Stage-specific and location-specific cartilage calcification in osteoarthritis development”的論文，首次從物質分子組裝、微納結構及微觀力學等多學科角度探索OA發(fā)展中“自上而下”和“自下而上”的雙向軟骨鈣化病理機制。

研究人員發(fā)現(xiàn)在OA非常早期就發(fā)生了雙向軟骨病理性鈣化。“自上而下”鈣化始于軟骨表面損傷處及纖維化區(qū)域，形成球形納米顆粒漸進式侵入深層軟骨；“自下而上”鈣化是從骨軟骨交界處形成“骨-軟骨-鈣化軟骨”的三明治特征結構，跳躍式侵入上層軟骨。隨著OA的發(fā)展，三明治鈣化結構融合，鈣化軟骨區(qū)域增厚。與正常樣本相比，OA早期鈣化軟骨的晶體結晶性增加，力學提高，而OA晚期的鈣化軟骨呈現(xiàn)完全相反的趨勢。這種差異可能歸因于鈣化軟骨處由肥大軟骨細胞調(diào)控的不同晶體成核方式，OA早期為基質囊泡成核，OA晚期為碳酸鹽成核。

基于OA發(fā)展過程中的雙向軟骨鈣化機制，未來可以開發(fā)預防病理性鈣化的針對性療法。對于關節(jié)表面“自上而下”的鈣化，可以開發(fā)通過抑制軟骨細胞的轉分化和降低關節(jié)腔內(nèi)滑液中鈣離子和磷酸根離子的濃度來防止晶體的早期形成及生長。對于鈣化軟骨處“自下而上”的軟骨鈣化，需要設計調(diào)控細胞代謝活動的治療策略。

總之，本研究從物質科學角度完善了目前對OA病理發(fā)展機制的理解，探索了人體膝關節(jié)OA發(fā)展過程中具有位置和階段特異性的雙向軟骨鈣化病理特征，探討了其對OA發(fā)展的病理作用，為潛在的靶向治療策略提供新方向。

論文鏈接：

http://dx.doi.org/10.1136/ard-2022-222944

注：此研究成果摘自《Annals of the Rheumatic Diseases》雜志，文章內(nèi)容不代表本網(wǎng)站觀點和立場，僅供參考。