與普遍的看法相反，人類關(guān)節(jié)中的軟骨可以通過(guò)類似于sal和斑馬魚(yú)等生物再生肢體的過(guò)程來(lái)自我修復(fù)。

研究人員于10月9日在線發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)展》雜志上，他們確定了一種軟骨修復(fù)機(jī)制，該機(jī)制在踝關(guān)節(jié)上似乎更牢固，而在髖關(guān)節(jié)上則更不那么牢固。這一發(fā)現(xiàn)可能會(huì)導(dǎo)致治療骨關(guān)節(jié)炎，這是世界上最常見(jiàn)的關(guān)節(jié)疾病。

高級(jí)作者弗吉尼亞說(shuō)：“我們相信，對(duì)人類這種'類似蜥蜴的'再生能力的理解以及該調(diào)節(jié)回路的關(guān)鍵缺失組件，可以為修復(fù)關(guān)節(jié)組織甚至整個(gè)人類四肢的新方法提供基礎(chǔ)。” Byers Kraus博士，杜克大學(xué)醫(yī)學(xué)，病理學(xué)和骨科外科系教授。

Kraus及其同事，包括主要作者M(jìn)ing-Feng Hsueh博士，設(shè)計(jì)了一種方法，該方法利用氨基酸不可或缺的內(nèi)部分子鐘確定蛋白質(zhì)的年齡，該內(nèi)部鐘將氨基酸以一種可預(yù)測(cè)的規(guī)律性轉(zhuǎn)化為另一種形式。

組織中新產(chǎn)生的蛋白質(zhì)很少或沒(méi)有氨基酸轉(zhuǎn)化。較老的蛋白質(zhì)有很多。對(duì)這一過(guò)程的理解使研究人員能夠使用靈敏質(zhì)譜法來(lái)鑒定人軟骨中的關(guān)鍵蛋白(包括膠原蛋白)是年輕，中年還是老年。

他們發(fā)現(xiàn)，軟骨的年齡很大程度上取決于其在體內(nèi)的位置。腳踝的軟骨很年輕，膝蓋是中年，臀部很老。軟骨年齡與其在人體中的位置之間的相關(guān)性與某些動(dòng)物的肢體修復(fù)方式一致，后者在最遠(yuǎn)的尖端(包括腿或尾巴的末端)更容易再生。

這一發(fā)現(xiàn)還有助于解釋為什么膝蓋受傷，尤其是臀部受傷要花很長(zhǎng)時(shí)間才能恢復(fù)并常常發(fā)展成關(guān)節(jié)炎，而腳踝的傷口愈合得更快，而嚴(yán)重的關(guān)節(jié)炎卻很少。

研究人員進(jìn)一步了解到，稱為microRNA的分子可調(diào)節(jié)這一過(guò)程。毫不奇怪，這些microRNA在已知能修復(fù)肢體，鰭或尾巴的動(dòng)物中更具活性，包括sal，斑馬魚(yú)，非洲淡水魚(yú)和蜥蜴。

這些microRNA也存在于人類中，這是一種進(jìn)化產(chǎn)物，可為人類提供關(guān)節(jié)組織修復(fù)的能力。與動(dòng)物一樣，microRNA的活性因位置而異：與膝蓋和臀部相比，其在踝關(guān)節(jié)中最高，而在軟骨的深層中，其在軟骨頂層更高。

Hsueh說(shuō)：“我們很高興得知sal肢體的再生調(diào)節(jié)器似乎也是人類肢體中關(guān)節(jié)組織修復(fù)的控制者，”“我們稱其為'內(nèi)sal'能力。”

研究人員說(shuō)，microRNA可以作為預(yù)防，延緩或逆轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)炎的藥物開(kāi)發(fā)。

“我們相信，我們可以增強(qiáng)這些調(diào)節(jié)器，使關(guān)節(jié)炎關(guān)節(jié)的退化軟骨完全再生。如果我們能找出與sal相比缺少的調(diào)節(jié)器，我們甚至可以重新添加缺失的成分，并有朝一日開(kāi)發(fā)出一種再生方法人肢受傷的部分或全部，”克勞斯說(shuō)。“我們認(rèn)為這是修復(fù)的基本機(jī)制，可以應(yīng)用于許多組織，而不僅僅是軟骨。”