迪力夏提·吐爾洪， 范永前

復(fù)旦大學(xué)附屬華東醫(yī)院骨科，上海200040

近年來隨著對骨關(guān)節(jié)炎（Osteoarthritis，OA）的研究不斷深入，人們不再將骨關(guān)節(jié)炎看作以關(guān)節(jié)軟骨退變、關(guān)節(jié)間歇狹窄為主的疾病，而是影響關(guān)節(jié)軟骨、軟骨下骨、滑膜、韌帶、半月板、關(guān)節(jié)周圍肌肉的全關(guān)節(jié)疾病。自軟骨下骨病變可引發(fā)骨關(guān)節(jié)炎的發(fā)現(xiàn)已過去近40年。早期出現(xiàn)的軟骨下骨病變?nèi)舨挥韪深A(yù)，可發(fā)展為骨關(guān)節(jié)炎［1］。OA 中軟骨損傷晚于軟骨下骨病變出現(xiàn)，OA 軟骨下骨骨重塑的異常及軟骨下骨與軟骨間相互作用的存在，揭示了軟骨下骨在OA 發(fā)病機(jī)制中的重要作用。因此軟骨下骨及關(guān)節(jié)軟骨的關(guān)系又逐漸成為骨關(guān)節(jié)炎研究的熱點。

1 OA 中的骨重塑

關(guān)節(jié)軟骨與鈣化軟骨的清晰邊界被稱為潮線，潮線深處的軟骨下骨通過鈣化軟骨與關(guān)節(jié)軟骨連接。骨關(guān)節(jié)炎中，深層的關(guān)節(jié)軟骨鈣化增強(qiáng)，導(dǎo)致潮線上移，關(guān)節(jié)軟骨隨之變?。?］關(guān)節(jié)軟骨依靠高度血管化的滑膜分泌的滑液滋養(yǎng)，而深層的軟骨細(xì)胞的營養(yǎng)支持來自軟骨下骨［3］。軟骨下骨板是位于鈣化軟骨下方的皮質(zhì)骨，其深處即由骨小梁排列而成的松質(zhì)骨，富含血管、神經(jīng)和骨髓。

隨著OA 進(jìn)展，除軟骨丟失外，另一標(biāo)志性改變即軟骨下骨硬化。在軟骨下骨微結(jié)構(gòu)上，表現(xiàn)為骨小梁數(shù)量減少，厚度增加，排列更分散，骨體積分?jǐn)?shù)（Bone volume／Tissue volume，BV／TV）增加［4］。晚期OA 中，在軟骨缺損嚴(yán)重區(qū)域下方，軟骨下骨硬化更明顯。軟骨下骨板顯著增厚，且軟骨下骨病變與軟骨缺損程度呈正相關(guān)［5-7］。動物實驗表明［8-9］在早期OA 中，軟骨下骨呈現(xiàn)出一過性軟骨下骨骨吸收增強(qiáng)，骨體積分?jǐn)?shù)減少。

由破骨細(xì)胞主導(dǎo)的骨吸收和成骨細(xì)胞主導(dǎo)的骨形成共同影響軟骨下骨的重塑，二者相對平衡是正常骨代謝的基礎(chǔ)。骨重塑啟動后，破骨細(xì)胞被激活導(dǎo)致骨吸收，間充質(zhì)干細(xì)胞、骨祖細(xì)胞的募集促使成骨細(xì)胞分化成熟并合成類骨質(zhì)，類骨質(zhì)礦化，骨重塑完成［10］。

正常軟骨下骨可以起到較好的分散應(yīng)力作用，F(xiàn)ell 等［11］通過動態(tài)機(jī)械分析法證明了牛健康關(guān)節(jié)軟骨的黏彈性呈現(xiàn)應(yīng)力頻率依懶性。應(yīng)力作用頻率越高，由關(guān)節(jié)軟骨分散至軟骨下骨的能量越多，學(xué)者認(rèn)為這種骨軟骨組織根據(jù)外界應(yīng)力而改變自身生物力學(xué)性質(zhì)的現(xiàn)象是一種適應(yīng)性反應(yīng)。早期OA 中，骨重塑增強(qiáng)，可能由于骨重塑過程的加速導(dǎo)致類骨質(zhì)的礦化來不及完成，使骨吸收過程占優(yōu)勢。在人體中，使用抑制骨吸收藥物可引起尿液中軟骨退變的標(biāo)志物CTX-Ⅱ排出減少［12］，印證了軟骨下骨重塑與軟骨病變的相關(guān)性。OA 中異常的骨重塑導(dǎo)致軟骨下骨傳導(dǎo)應(yīng)力能力減弱，加之其生物力學(xué)結(jié)構(gòu)改變，導(dǎo)致應(yīng)力作用下軟骨變形不均勻而承受剪切力，產(chǎn)生裂縫等軟骨損害［1］。

晚期OA 中，骨重塑過程中骨轉(zhuǎn)換減弱，但骨形成超過骨吸收。骨形成標(biāo)志物骨鈣素在OA 患者中升高，而由破骨細(xì)胞表達(dá)的骨鈣素受體在OA 患者中無升高。但OA 不同時期的骨重塑過程失衡的機(jī)制尚不清楚。

2 軟骨-骨相互作用（Cartilage-Bone Crosstalk）

傳統(tǒng)觀念認(rèn)為鈣化軟骨是無法滲透的屏障，軟骨內(nèi)物質(zhì)無法進(jìn)入軟骨下骨。2009年的研究用熒光染料和特殊圖像技術(shù)顯示了骨髓和軟骨基質(zhì)之間的物質(zhì)交換［13］，直接證明骨軟骨組織之間存在物質(zhì)交流。有體外實驗表明，軟骨細(xì)胞單獨移植到牛軟骨上存活率較低；軟骨細(xì)胞和軟骨下骨碎片一起移植到牛軟骨上生存能力提高［14］；軟骨細(xì)胞和成骨細(xì)胞的共同培養(yǎng)實驗中，試驗組健康軟骨細(xì)胞+OA 患者硬化骨的成骨細(xì)胞，較之對照組健康軟骨細(xì)胞+非硬化骨的成骨細(xì)胞，試驗組軟骨細(xì)胞ACAN （編碼蛋白聚糖）、COL2A1 （編碼Ⅱ型膠原α1）和SOX9 表達(dá)降低，MMP3 和MMP13 表達(dá)增加［15］。

有動物實驗?zāi)Ｐ停?6］從骨細(xì)胞中消除MMP13，使骨細(xì)胞重塑周圍骨基質(zhì)的過程受到抑制，結(jié)果卻導(dǎo)致軟骨基質(zhì)蛋白多糖含量降低，軟骨細(xì)胞的Ⅱ型膠原蛋白、蛋白聚糖和MMP13 產(chǎn)生降低，軟骨病變發(fā)生率增加。骨細(xì)胞產(chǎn)生的MMP13 影響軟骨穩(wěn)態(tài)，證明了骨軟骨相互作用的存在。

除物質(zhì)交流外，有組織學(xué)研究顯示了軟骨和骨組織的直接接觸。正常人內(nèi)側(cè)脛骨平臺的骨軟骨連接處，可見潮線上方未鈣化軟骨部分地浸入下方的鈣化軟骨，并在某些部位緊貼軟骨下骨和骨髓［17］。

隨著OA 進(jìn)展，異常的軟骨下骨重塑導(dǎo)致軟骨下骨板的血管生成和孔隙率增加，為軟骨-骨通過分子信號進(jìn)一步相互作用提供了條件。常見信號通路包括：Wnt／β-catenin、RANK／RANKL／OPG 和ROS 信號通路。

2.1 Wnt／β-連環(huán)蛋白信號通路

Wnt 信號通路在動物界是高度保守的、控制生長發(fā)育過程的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程。Wnts 蛋白家族由至少19中分泌蛋白組成，功能上作為生長因子，驅(qū)動多種組織干細(xì)胞的分化［18］。Wnt 蛋白結(jié)合卷曲（FZD） 受體，阻止β-連環(huán)蛋白的磷酸化和降解，導(dǎo)致其積累并遷移到細(xì)胞核中，激活不同靶基因的轉(zhuǎn)錄［19］Wnt 信號通路在骨關(guān)節(jié)炎發(fā)病中起重要作用，該信號通路的精確調(diào)控決定關(guān)節(jié)軟骨的健康狀態(tài)。在關(guān)節(jié)軟骨淺層軟骨細(xì)胞中特異性敲除β-連環(huán)蛋白基因，導(dǎo)致軟骨細(xì)胞產(chǎn)生的潤滑素減少，軟骨退變明顯［20］。滅活軟骨細(xì)胞中β-連環(huán)蛋白，阻斷Wnt 信號通路，可引起軟骨細(xì)胞死亡，從而導(dǎo)致軟骨破壞。經(jīng)典Wnt 通路的過度激活則促使關(guān)節(jié)軟骨肥大，產(chǎn)生出鈣化的細(xì)胞外基質(zhì)（ECM），導(dǎo)致軟骨生物力學(xué)特性變差［21］。OA 軟骨細(xì)胞模型中，Wnt5a 表達(dá)上調(diào)并激活軟骨基質(zhì)中Ⅱ型膠原蛋白（COL2）的降解，沉默Wnt5a 的mRNA 可防止COL2 的降解［22］。此外，有動物實驗表明wnt 信號通路的激活可促進(jìn)軟骨細(xì)胞衰老［23］。

Wnt 信號通路通過影響軟骨下骨重塑導(dǎo)致軟骨下骨結(jié)構(gòu)改變。小鼠模型中Wnt 信號通路拮抗劑DDK-1過度表達(dá)時，軟骨下松質(zhì)骨骨量減少，小鼠模型OA 較野生型對照組程度更輕［24］。β-catnin 受體LRP5 的缺失亦會導(dǎo)致軟骨下骨的骨質(zhì)減少［25］。從骨關(guān)節(jié)炎患者脛骨平臺獲得的軟骨下骨成骨細(xì)胞培養(yǎng)物中，Wnt5a 的表達(dá)顯著增加，而抑制Wnt5a 表達(dá)則部分糾正了OA 成骨細(xì)胞的異常礦化、硬化蛋白的分泌和堿性磷酸酶活性［26］。Wnt 過度表達(dá)亦可引起OA 樣改變。沉默DDK-1，會增加成骨細(xì)胞的數(shù)量和活性［27］。成骨細(xì)胞中Wnt16 過度表達(dá)的小鼠模型表現(xiàn)為軟骨下骨骨板增厚、軟骨下骨體積占比（BV／TV）增大，但OA 嚴(yán)重程度和對照組無異［28］。

2.2 骨保護(hù)蛋白（OPG）-核因子κB 受體活化因子配體（RANKL）-核因子κB 受體活化因子（RANK）系統(tǒng)

RANKL 是一種由成骨細(xì)胞以及免疫細(xì)胞和腫瘤細(xì)胞分泌的同三聚體跨膜蛋白，可刺激骨中破骨細(xì)胞的分化，RANK 受體是一種廣泛表達(dá)的同源三聚體分子，骨保護(hù)素（OPG）充當(dāng)誘餌受體，阻斷RANKL 與破骨細(xì)胞表面RANK 的結(jié)合，從而暫停骨吸收細(xì)胞的分化和激活。在成骨細(xì)胞中，OPG 的表達(dá)受Wnt／βcatenin 調(diào)節(jié)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)［29］。至少有7 條RANK 下游信號通路已被描述；其中，三個觸發(fā)破骨細(xì)胞生成（活化B 細(xì)胞的核因子κ-輕鏈增強(qiáng)子-NFκB、c-Jun 氨基末端激酶／激活蛋白-1、活化T 細(xì)胞的核因子-NFAT-1），其他通路介導(dǎo)破骨細(xì)胞活化（Src 和MKK6／p38／MITF）［19］

OA 中存在不同的成骨細(xì)胞類型：所謂的“低骨關(guān)節(jié)炎成骨細(xì)胞”，它們具有低水平的PGE2、IL-6 和OPG 以及高水平的RANKL，以及“高骨關(guān)節(jié)炎成骨細(xì)胞”，它們具有增加的PGE2 表達(dá)， IL-6 和OPG，以及RANKL 水平降低。低骨關(guān)節(jié)炎成骨細(xì)胞可能參與誘導(dǎo)骨吸收，而高骨關(guān)節(jié)炎成骨細(xì)胞可能參與促進(jìn)骨形成［30］。OPG／RANK／RANKL 調(diào)節(jié)系統(tǒng)的功能障礙與軟骨下骨的組織學(xué)改變之間存在密切相關(guān)性。早期誘導(dǎo)間充質(zhì)細(xì)胞分化為成骨細(xì)胞分化的關(guān)鍵作用是由Osterix （Osx） 和Runt 相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子2 （Runx-2）發(fā)揮的。OA 中成骨細(xì)胞的高Runt 相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子2（RunX2） 和osterix 水平導(dǎo)致其具有更高的OPG 表達(dá)和更低的RANKL 表達(dá)。而實驗動物中，使RunX2 過表達(dá)，導(dǎo)致β-catenin 的消耗、 抑制了經(jīng)典Wnt 通路的功能，導(dǎo)致骨量減少。而導(dǎo)致RunX2 過表達(dá)的同時抑制β-catenin 降解酶GSK-3β，則骨形成和骨小梁體積得到恢復(fù)，并且RANKL／OPG 比率降低。表明了Runx-2在OPG-RANKL-RANK 和Wnt／β-Catenin 系統(tǒng)均有調(diào)節(jié)作用［31］。

異常機(jī)械應(yīng)力也會影響OPG-RANKL-RANK 系統(tǒng)。Sanchez 等［32］從接受全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)的OA 患者軟骨下骨硬化區(qū)和非硬化區(qū)中分離并培養(yǎng)成骨細(xì)胞。在培養(yǎng)28 d 后，施加1 Hz 頻率的機(jī)械沖擊4 h 來模擬機(jī)械負(fù)荷。結(jié)果是，硬化和非硬化成骨細(xì)胞的炎性細(xì)胞因子IL-6 和IL-8、Cox-2、降解金屬蛋白酶MMP-3、-9、-13 和RANKL 的量均增加，同時OPG 產(chǎn)生顯著降低。其中非硬化成骨細(xì)胞對機(jī)械負(fù)荷的反應(yīng)比硬化成骨細(xì)胞更敏感，但大多數(shù)差異在壓縮停止后消失。

OPG-RANKL-RANK 系統(tǒng)可能存在反向信號傳導(dǎo)。最近有動物實驗展示了成熟破骨細(xì)胞分泌含有RANK14 的細(xì)胞外囊泡，結(jié)合成骨細(xì)胞的RANKL 來觸發(fā)RANKL 反向信號，促進(jìn)骨形成。為軟骨下骨重塑過程中破骨細(xì)胞活性增強(qiáng)導(dǎo)致的骨吸收提供了新的藥理學(xué)目標(biāo)［33］。

OPG／RANKL 不僅在軟骨下骨組織中發(fā)揮作用，在OA 軟骨細(xì)胞中也有表達(dá)。OA 滑液和軟骨細(xì)胞中，RANKL／OPG 比增加，OPG 基因敲除小鼠軟骨層變薄，表明OPG 對軟骨也有保護(hù)作用［34］。在IL-1β 誘導(dǎo)的軟骨肉瘤細(xì)胞中，RANKL／OPG 比增加與MMP-13 合成增加呈正相關(guān)，證明RANKL 增加確實導(dǎo)致軟骨基質(zhì)降解［35］。10 ng／mL 濃度的IL-1β 導(dǎo)致軟骨中MMP-3，MMP-13 ADAMTS-4、ADAMTS-5 和RANKL 的產(chǎn)生增加，而100 μg／mL 的透明質(zhì)酸可逆轉(zhuǎn)這一結(jié)果［36］。

2.3 ROS 信號通路

活性氧自由基（Reactive oxygen species，ROS）包括氫氧根（OH-）、過氧化氫（H2O2）、超氧陰離子（O2-）、一氧化氮（NO） 和次氯酸根（OCl-），正常情況下通過改變細(xì)胞內(nèi)氧化還原狀態(tài)及對蛋白質(zhì)的氧化修飾來實現(xiàn)細(xì)胞信號傳導(dǎo)。當(dāng)ROS 的產(chǎn)生與抗氧化劑之間平衡紊亂，可導(dǎo)致大分子的損傷和正常氧化還原信號的破壞，稱為氧化應(yīng)激，在OA 發(fā)展中起重要作用。

機(jī)械應(yīng)力和炎癥介質(zhì)（IL-1β、TNF-α、IFNγ、ox-LDL、LPS、IL-17）使軟骨細(xì)胞通過NADPH 氧化酶產(chǎn)生異常水平的ROS，主要是NO 和O2-，可直接損傷關(guān)節(jié)軟骨中的脂質(zhì)，蛋白質(zhì)及DNA。過量ROS 亦可充當(dāng)?shù)诙攀?，抑制軟骨基質(zhì)合成，軟骨細(xì)胞遷移，激活MMP降解基質(zhì)成分。ROS 通過激活ERK MAPK 來抑制IRS-1-PI3K／Akt 信號通路的激活，從而抑制軟骨細(xì)胞蛋白聚糖、COLⅡ和Sox-9 的表達(dá)［37］。在兔關(guān)節(jié)軟骨細(xì)胞中，ROS 通過PI3K／Akt、p38 和JNK 信號通路降低COLⅡ表達(dá)［38］。ROS 亦可直接攻擊ECM 中的蛋白多糖和膠原蛋白分子并阻止膠原纖維的形成［39］。需要注意的是，ROS 減少亦可對骨代謝產(chǎn)不利影響。小鼠模型中，精氨琥珀酸裂解酶（ASL）缺失導(dǎo)致NO合成前體缺失，NO 減少引起NO 介導(dǎo)的糖酵解途徑失活，導(dǎo)致成骨細(xì)胞分化和功能降低［40］。

ROS 在OA 發(fā)病中的重要作用還體現(xiàn)在誘導(dǎo)軟骨細(xì)胞凋亡，炎癥介質(zhì)可上調(diào)軟骨細(xì)胞中iNOS （產(chǎn)生NO 的酶，inducible nitric oxide synthase） 表達(dá)。NO 導(dǎo)致脂質(zhì)過氧化的產(chǎn)物4-羥基壬烯醛（HNE）通過激活caspase-3、-8 和-9，下調(diào)Bcl-2，上調(diào)Bax 和抑制促存活A(yù)kt 激酶活性，導(dǎo)致軟骨細(xì)胞凋亡［41］。ROS 可反作用于缺乏組蛋白保護(hù)的線粒體DNA，使其損傷并逐漸累積導(dǎo)致呼吸鏈功能障礙，產(chǎn)生更多ROS，形成惡性循環(huán)。軟骨下骨成骨細(xì)胞中，HNE 通過增加p38 MAPK、JNK2 的磷酸化，誘導(dǎo)COX-2 表達(dá)和PGE2 釋放［42］。氧化應(yīng)激狀態(tài)中ROS 通過直接或間接的方式影響軟骨和軟骨下骨，是OA 發(fā)病機(jī)制的重要組成部分。

NF-κB 信號通路作為RANKL-RANK 的下游通路，活化后可增強(qiáng)促破骨細(xì)胞生成細(xì)胞因子的表達(dá)，如IL-1β、IL-6 和PGE2，導(dǎo)致骨吸收［43］。NF-κB 是一種對氧化還原敏感轉(zhuǎn)錄因子，ROS 可增強(qiáng)或抑制其活性。ROS 水平升高時，NF-κB 信號的上調(diào)，誘導(dǎo)更多iNOS、IL-8 和COX-2 的產(chǎn)生，導(dǎo)致OA 組織的促炎癥的表型改變，導(dǎo)致軟骨基質(zhì)降解［44］。在小鼠軟骨細(xì)胞中，Nrf2 抑制NF-kB 的激活，從而減少軟骨分解代謝因子的表達(dá)，如PGE2 和MMPs［49］NF-κB 通路對于ROS 的易感性及對軟骨基質(zhì)降解作用，使通過改變相關(guān)分子的氧化還原態(tài)來調(diào)節(jié)其活性成為治療OA 的可能靶點。

3 老年OA 患者中軟骨-骨特性的研究意義

OA 在老年患者中更為常見，故老年患者軟骨-骨的特性在OA 研究中占重要地位。

一項針對韓國老年OA 患者的橫斷面研究［45］表明，膝關(guān)節(jié)間隙狹窄的產(chǎn)生和患者腰椎+股骨頸BMD呈負(fù)相關(guān)，提示OA 與全身骨密度情況的相關(guān)性，因而治療老年性疏松患者時，不應(yīng)忽視OA 存在的可能性。針對老年OA 患者的MRI 隨訪，提示了OA 進(jìn)展在膝關(guān)節(jié)內(nèi)外間室的差異。針對輕到中度OA （K-L 評分0～3分）老年患者研究［46］提示，在為期2年的隨訪中，外側(cè)間室的軟骨缺損面積平均增加0. 18 cm2（SD=0.60），內(nèi)側(cè)間室則為0.49 cm2（SD =0.09）。表明老年患者中內(nèi)側(cè)間室OA 進(jìn)展更為迅速。內(nèi)側(cè)間室軟骨缺損在體重較重、膝內(nèi)翻患者中進(jìn)展更快，外側(cè)間室軟骨缺損則在缺損位于脛骨側(cè)、膝外翻患者中進(jìn)展更快。隨著OA 不斷進(jìn)展，膝關(guān)節(jié)置換成為老年患者唯一治療選項。針對老年OA 患者膝關(guān)節(jié)軟骨下骨骨密度的研究［47］表明，脛骨平臺軟骨下骨密度與患者接受膝關(guān)節(jié)置換手術(shù)的風(fēng)險呈正相關(guān)，為老年OA患者預(yù)后評估提供了新的可能。

OA 導(dǎo)致的慢性疼痛可顯著影響老年患者生活質(zhì)量。由于目前尚無改善OA 病情的藥物，治療上以NSAIDs （Nonsteroidal Anti-Inflammatory Drugs，非甾體抗炎藥）口服，HA （Hexadecenoic Acid，透明質(zhì)酸）膝關(guān)節(jié)腔注射等對癥治療為主。而Pelletier 等［48］發(fā)現(xiàn)老年患者相比年輕人從關(guān)節(jié)HA 注射中獲益更少。有限的治療方式使得OA 早期診治顯得尤為重要。通過對老年OA 患者軟骨下骨特性的進(jìn)一步研究，有助于為OA 早期診斷提供新的線索、為OA 預(yù)后評估提供新的工具，從而做到老年OA 患者的早診早治。

4 軟骨-骨相互作用相關(guān)的治療進(jìn)展

OA 中軟骨-骨相互作用的研究為改善OA 病情藥物的研發(fā)提供了線索。針對OA 存在的軟骨下骨異常骨重塑，采用雙磷酸鹽抑制骨吸收的治療策略的在臨床試驗中收效甚微。對有癥狀的膝OA 患者每年使用一次唑來膦酸靜脈注射，較之安慰劑組，在24月內(nèi)沒有觀察到明顯的軟骨缺損的減少或疼痛評分的降低［49］。另一個新興的治療靶點為組織蛋白酶K，在OA 破骨細(xì)胞和滑膜中表達(dá)，通過降解Ⅰ型膠原蛋白、降解骨基質(zhì)來參與骨吸收過程，并可以切割軟骨中的Ⅱ型膠原蛋白。在一項針對有癥狀膝OA 患者的ⅡA期臨床試驗中，組織蛋白酶K 的抑制劑MIV-711，較之安慰劑組在26 周內(nèi)可使軟骨缺損減少，骨重塑的標(biāo)志物降低，但疼痛評分沒有顯著差異［50］。侵襲性軟骨下H 型血管是軟骨-骨相互作用的重要渠道，在OA 動物模型中［51］，VEGF-A 抗體貝伐珠單抗可通過阻斷VEGF （Vascular endothelial growth factor，血管內(nèi)皮生長因子）減少H 型血管生成，從而抑制軟骨細(xì)胞肥大改變并延緩OA 進(jìn)展，具有明確的軟骨保護(hù)作用，在OA 治療中有巨大潛力。

針對OA 軟骨-骨信號通路的治療方案亦催生出潛在OA 治療藥物。Wnt 信號通路在OA 發(fā)展中對軟骨、軟骨下骨的表型、代謝均造成影響，因而該信號通路的抑制成為OA 治療的潛在靶點。Deshmukh 等［29］的研究表明，小分子Wnt 抑制劑lorecivivint （SM04690）抑制細(xì)胞內(nèi)激酶CLK2 和DYRK1A，來達(dá)到誘導(dǎo)軟骨形成和增強(qiáng)成熟軟骨細(xì)胞功能的作用。針對該藥物ⅡB 期臨床試驗的分析表明，相比安慰劑，該藥物0.07mg 關(guān)節(jié)腔內(nèi)注射在緩解疼痛、改善功能方面顯示出了更好的患者報告結(jié)局指標(biāo)［52］，目前該藥已進(jìn)入Ⅲ期臨床試驗。最近有研究表明，青蒿素通過阻止了Wnt 信號（β-連環(huán)蛋白、Wnt5a 和GSK-3β）參與者的上調(diào)和FRZB 的下調(diào)，在IL-1β 誘導(dǎo)的大鼠OA 軟骨細(xì)胞模型中表現(xiàn)出了抗炎和軟骨保護(hù)作用［22］。

地諾單抗（一種人IgG2 單克隆抗體）可與RANKL高親和力特異性結(jié)合，并且不與蛋白質(zhì)、腫瘤壞死因子（TNF） 配體家族的相同家族成員相互作用，可以有效且強(qiáng)烈地抑制骨吸收，是一種安全的抗骨質(zhì)疏松藥物［53］。地諾單抗對骨重塑的抑制是否可以影響OA病變尚無報道，但最近有研究證明破骨細(xì)胞可分泌netrin-1 以誘導(dǎo)軟骨下骨中的感覺神經(jīng)軸突生長，而敲除骨細(xì)胞RANKL 的受體激活劑來減少破骨細(xì)胞的形成，抑制了感覺神經(jīng)向軟骨下骨、背根神經(jīng)節(jié)神經(jīng)元過度興奮和OA 小鼠的疼痛超敏反應(yīng)行為［54］。

老年OA 患者中，衰老導(dǎo)致的線粒體功能障礙導(dǎo)致氧化應(yīng)激，誘導(dǎo)軟骨細(xì)胞損傷，使軟骨細(xì)胞老化。骨髓中增加的ROS 可抑制間充質(zhì)干細(xì)胞向成骨細(xì)胞分化，同時增加骨髓中的脂肪生成以及軟骨下破骨細(xì)胞生成，而鍛煉可直接降低軟骨-骨組織中的ROS 水平，從而降低軟骨下骨破骨活動水平，減輕軟骨損害［55］。另一種策略是使用抗衰老藥物從OA 軟骨中直接清除衰老細(xì)胞，從而減輕其炎癥介質(zhì)和蛋白酶對軟骨的損害，如Fisetin （非瑟酮）具有潛在的抗衰老和抗炎作用，可以減輕DMM 動物模型中的關(guān)節(jié)損害［56］，該藥物已進(jìn)入Ⅲ期臨床試驗。

OA 發(fā)病機(jī)制的復(fù)雜為改善OA 病情藥物的研發(fā)帶來巨大挑戰(zhàn)，未來的研究將進(jìn)一步揭示軟骨-骨相互作用及其在不同表型OA 之間的差異，以及在OA不同階段的差異，為研發(fā)長期治療OA 的藥物提供更多靶標(biāo)。

5 結(jié)語

關(guān)于OA 發(fā)展過程中產(chǎn)生的軟骨下骨改變是否影響以及如何影響其表面關(guān)節(jié)軟骨的狀態(tài)，存在相當(dāng)大的爭議。關(guān)節(jié)軟骨具有材料和結(jié)構(gòu)方面的特殊性，可在壓應(yīng)力下變形而不會發(fā)生受損，但其承受關(guān)節(jié)運動過程中出現(xiàn)的張力或剪切應(yīng)力的能力較差。因此，在OA 演變過程中發(fā)生的關(guān)節(jié)輪廓的改變或軟骨下骨密度或剛度的不均勻會產(chǎn)生局部剪切應(yīng)力，從而增加軟骨變形并使其易于分裂和纖維化［1］。骨-軟骨相互作用包含多種信號通路，病理狀態(tài)下通過損害軟骨穩(wěn)態(tài)及軟骨下骨結(jié)構(gòu)和骨密度造成各種OA 的典型病理改變，它們在時間和空間上的次序和因果關(guān)系如何將會在未來的研究中不斷展開，為延緩OA 病情進(jìn)展提供更多可能的治療靶點。