近年來(lái)，神經(jīng)系統(tǒng)與骨骼系統(tǒng)相互調(diào)控的研究逐漸成為生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的熱點(diǎn)。骨關(guān)節(jié)炎（Osteoarthritis,OA）作為全球范圍內(nèi)高發(fā)的退行性疾病，在中國(guó)的患病率逐年增高，為社會(huì)帶來(lái)巨大的醫(yī)療和經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，嚴(yán)重影響人民健康和幸福生活。盡管OA的病因復(fù)雜且尚未完全闡明，但越來(lái)越多的研究揭示神經(jīng)系統(tǒng)在骨關(guān)節(jié)炎發(fā)生與發(fā)展中發(fā)揮關(guān)鍵作用。

OA的典型特征包括外源性神經(jīng)浸潤(rùn)導(dǎo)致的疼痛、軟骨細(xì)胞肥大化、骨贅形成及關(guān)節(jié)腔炎癥等。這些現(xiàn)象表明，神經(jīng)對(duì)軟骨退變的調(diào)控可能具有重要意義。盡管已有研究報(bào)道外源神經(jīng)會(huì)隨著軟骨下骨重建而浸潤(rùn)軟骨，但軟骨內(nèi)如何維持無(wú)神經(jīng)穩(wěn)態(tài)，以及軟骨細(xì)胞與神經(jīng)之間的相互作用機(jī)制，依然是骨科學(xué)研究中的難題。

文章上線截圖

2025年1月2日，中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院腦認(rèn)知與腦疾病研究所楊帆研究員團(tuán)隊(duì)、生物醫(yī)藥與技術(shù)研究所陳棣教授團(tuán)隊(duì)聯(lián)合四川大學(xué)華西醫(yī)院周宗科主任團(tuán)隊(duì)在這一領(lǐng)域取得重要突破，相關(guān)研究“Neuronal guidance factor Sema3A inhibits neurite ingrowth and prevents chondrocyte hypertrophy in the degeneration of knee cartilage in mice,monkeys and humans”發(fā)表在Bone Research雜志。

研究發(fā)現(xiàn)，Sema3A（Semaphorin-3A）神經(jīng)多肽因子在骨關(guān)節(jié)炎疾病中具有顯著的軟骨保護(hù)作用。Sema3A屬于Semaphorin家族，是一類廣泛存在于神經(jīng)系統(tǒng)的信號(hào)分子并主要參與神經(jīng)元軸突的方向引導(dǎo)。近年來(lái)的研究表明，Sema3A在骨骼、血管等外周器官中同樣具有重要功能，尤其是在維持軟骨組織的無(wú)神經(jīng)穩(wěn)態(tài)和調(diào)控骨關(guān)節(jié)功能方面。研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)體外細(xì)胞培養(yǎng)和特異性Sema3A條件敲除小鼠均證實(shí)，Sema3A對(duì)軟骨退變具有保護(hù)作用，同時(shí)證明Sema3A是通過(guò)激活PI3K通路維持軟骨細(xì)胞穩(wěn)態(tài)的關(guān)鍵分子。在小鼠和恒河猴OA模型中，通過(guò)關(guān)節(jié)內(nèi)注射Sema3A蛋白和基因過(guò)表達(dá)軟骨細(xì)胞Sema3A，對(duì)于軟骨退變具備顯著保護(hù)作用；Sema3A同時(shí)可以調(diào)節(jié)外周感覺(jué)神經(jīng)的生長(zhǎng)和浸潤(rùn)，具有緩解疼痛及改善相關(guān)情緒障礙的功能。在患者膝關(guān)節(jié)內(nèi)注射含有Sema3A的PRP血漿，發(fā)現(xiàn)具有緩解臨床患者關(guān)節(jié)疼痛的作用，驗(yàn)證了Sema3A治療OA的潛在應(yīng)用價(jià)值。以上系列研究證明Sema3A在骨關(guān)節(jié)炎中抑制神經(jīng)突起生長(zhǎng)以及緩解外周疼痛感受中發(fā)揮重要作用。

Sema3A在骨關(guān)節(jié)炎中抑制神經(jīng)突起生長(zhǎng)以及緩解外周疼痛感受

本研究發(fā)現(xiàn)了神經(jīng)軸突導(dǎo)向因子Sema3A在骨關(guān)節(jié)炎的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮重要作用，為軟骨保護(hù)和骨關(guān)節(jié)炎疼痛的干預(yù)治療開辟了新路徑。此外骨關(guān)節(jié)炎疼痛常導(dǎo)致外周神經(jīng)過(guò)度敏化，引發(fā)的長(zhǎng)期慢性疼痛會(huì)導(dǎo)致中樞的神經(jīng)活動(dòng)異常或神經(jīng)振蕩改變，引發(fā)焦慮抑郁等情緒障礙。基于Sema3A分子調(diào)控神經(jīng)-軟骨相互作用的研究，將促進(jìn)神經(jīng)系統(tǒng)與外周器官相互調(diào)控領(lǐng)域的進(jìn)一步發(fā)展，為從外周干預(yù)中樞神經(jīng)相關(guān)疾病的治療提供參考，并推動(dòng)更多新型治療策略的誕生。

四川大學(xué)華西醫(yī)院黃石書、深圳先進(jìn)院-深圳市寶安中醫(yī)院聯(lián)合博后高大雙、上海交通大學(xué)第九人民醫(yī)院李振霞為本論文共同第一作者，深圳先進(jìn)院楊帆研究員、陳棣教授與四川大學(xué)華西醫(yī)院周宗科主任為論文共同通訊作者。該研究得到科技部重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金委重大項(xiàng)目和面上項(xiàng)目、深圳市醫(yī)學(xué)研究專項(xiàng)資金等項(xiàng)目的資助，并受深港腦科學(xué)創(chuàng)新研究院支持。