基因发现可能导致骨关节炎的早期发现和治疗
犹他大学健康学院的科学家们表示，最近发现的一种导致过度活跃炎症反应的基因信号通路的缺陷，可能有助于解释为什么有些人比其他人更容易患上严重的骨关节炎。他们说，这一发现可能最终导致发现这种疾病早期发作的方法——甚至在症状出现之前——以及开发新的治疗方法。
这一发现是第一批表明炎症反应增强是心脏病的主要危险因素的研究之一骨关节炎,出现在《风湿病志》．它是基于对小鼠的研究和分析得出的家庭信息犹他州人口数据库。
“研究人员早就知道炎症是骨关节炎的一部分，但没有人明确表明改变炎症过程是疾病发病的启动因素，”该研究的主要作者、密歇根大学卫生学院骨科和人类遗传学研究助理教授Michael Jurynec博士说。
“但这正是我们的研究所表明的。尽可能多地了解这一过程可以让我们预测谁可能易患骨关节炎，并筛选抑制这一分子途径的药物。”
根据美国疾病控制与预防中心(CDC)的数据，骨关节炎是最常见的关节炎形式，影响着超过3200万美国人。这种疾病破坏了关节的正常功能，最常发生在手、臀部和膝盖。随着疾病的发展，关节内的软骨开始分解，下面的骨头开始发生变化。因此，它会引起疼痛、僵硬和肿胀。
其风险因素包括年龄、肥胖和基因。目前，骨关节炎还没有治愈方法，但锻炼，物理治疗止痛药和减肥可以帮助缓解症状。
此前，Jurynec和他的同事发现一种叫做RIPK2的调节炎症的基因突变，在犹他州人口数据库中，它与一个家庭的几代人的大脚趾骨关节炎有关。
在这项新研究中，研究人员分析了数据库中150个家族的基因组，这些家族都患有影响多个关节的遗传性骨关节炎。总之，他们发现了6种影响NOD/RIPK2信号通路蛋白质的遗传变异。通常情况下，这种遍布全身的途径有助于免疫系统抵御细菌感染。当它被激活时，它会暂时引起感染或损伤附近或周围的炎症。
基于这一发现，Jurynec和他的同事们提出了理论基因突变可能会放大或延长NOD/RIPK2通路对关节损伤的炎症反应，并促进骨关节炎的发展。
“仅仅发现这些家族中的基因并不一定证明它们是骨关节炎的病因，”Jurynec说。“这就是为什么我们选择做动物研究，这样我们就可以开始了解该通路的失调如何增加对疾病的易感性。”
为了确定RIPK2的突变是否足以引起骨关节炎的易感性，研究人员使用CRISPR/Cas9基因编辑技术将有缺陷的人类氨基酸引入实验室的老鼠．接下来，他们损伤了膝盖，诱发了骨关节炎。Jurynec说，老鼠是这一过程的一个很好的模型，因为它们的关节结构基本上与人类相同。
8周后，与啮齿类动物相比，携带人类RIPK2突变的小鼠膝关节软骨的范围和严重程度都有显著增加对照组．携带人类基因突变的实验小鼠在NOD/RIPK2通路上也比对照组表现出更强的活性，这表明该通路在研究人员在其膝关节检测到的骨关节炎早期症状中起着主要作用
虽然这项研究的重点是在选定的一些家庭中发现的罕见突变，但Jurynec表示，其研究结果可能对那些有罹患更常见骨关节炎风险的人具有广泛的意义。
Jurynec说:“衰老、肥胖和其他疾病状态可能会以多种方式改变这一途径中的基因。”“这些变化可能会使一个人容易患骨关节炎。考虑到这一点，我们可能会开始考虑如何识别这种生物标志物通路这将使我们能够在症状出现之前识别出患有这种疾病的人，并找到更早、更好的治疗方法。”
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