BNTA化合物可保護軟骨細胞以及抑制骨關節炎發展

　　在國家自然科學基金項目（批準號：81330040）等資助下，北京大學第三醫院運動醫學研究所敖英芳教授團隊在骨關節炎治療方面取得重要進展，研究成果以“A Small Molecule Promotes Cartilage Extracellular Matrix Generation and Inhibits Osteoarthritis Development”（一種小分子化合物促進軟骨細胞外基質生成及抑制骨關節炎的進展）為題，于2019年4月23日在線發表于Nature Communications（《自然?通訊》）。

　　骨關節炎是一種以關節軟骨退變、軟骨下骨硬化、滑膜增生和骨贅形成為主要病理表現的退行性關節疾病，也是最常見的關節疾患和引起中老年人慢性殘疾的首要因素。世界衛生組織調查結果表明，全世界有10%的人口患有不同程度的骨關節炎，它的高患病率和致殘率嚴重影響了人類的健康，已成為國際運動醫學與骨關節外科領域共同關注的重要研究課題。目前骨關節炎的治療方法多局限于對癥治療，即營養軟骨、緩解疼痛、手術治療等，而并非針對其發病機制與病理過程來進行來防治。因此，迫切需要深入探索關節軟骨損傷導致骨關節炎的分子機制，找到其發生發展過程中的關鍵節點，為臨床治療骨關節炎提供新的理論依據及潛在靶點。

　　敖英芳教授團隊首先利用蛋白多糖染色的方法，通過篩選2320種天然或合成小分子化合物庫，選出一種新的DMOADs化合物—BNTA。然后分別利用軟骨細胞體外培養模型、軟骨組織塊離體培養模型和前交叉韌帶切斷誘導的大鼠骨關節炎動物模型進行驗證，發現BNTA可以有效促進軟骨細胞的合成代謝，增加軟骨細胞外基質相關標志物的表達。同時發現，BNTA還能夠抑制軟骨組織塊和大鼠膝關節軟骨組織的分解代謝和炎癥反應，促進軟骨細胞外基質的合成，改善骨關節炎大鼠的膝關節疼痛癥狀及軟骨下骨的硬化程度，緩解甚至抑制骨關節炎的進展。最后通過對大鼠膝關節軟骨組織進行轉錄組測序等研究發現，BNTA通過上調超氧化物歧化酶3的活性，催化超氧陰離子的歧化反應，進而降低超氧陰離子的含量，從而發揮保護軟骨細胞以及抑制骨關節炎進展的生物學作用。

圖. BNTA治療骨關節炎大鼠4周和8周的效果圖

　　該研究發現了一種新的能夠改善骨關節炎癥狀、重塑軟骨微環境穩態的小分子化合物—BNTA，并證實BNTA通過上調超氧化物歧化酶3的活性來保護軟骨細胞及抑制骨關節炎的進展。由于小分子化合物BNTA具有結構穩定、易于保存、制備流程標準化等優勢，因此其在骨關節炎治療方面具有非常樂觀的應用前景，該研究也為其后續深入研究及臨床轉化奠定了基礎。