随着年龄增长而常见的高血压与骨关节炎,并非互不相关的疾病——全身的血压信号会直接促进关节软骨的破坏,这一事实已由韩国研究团队查明。研究显示,大脑分泌的血压调节激素会随血液远程作用至关节,进而瓦解软骨。这有望为此前缺乏治疗药物的骨关节炎带来新治疗策略的线索。
![]() [코리안투데이] 高血压导致血管加压素增加进而促进骨关节炎软骨破坏的机制示意图 © 장형임 기자 |
科学技术信息通信部(副总理兼部长裴庆勋)表示,全南大学柳济晄教授与仁济大学全长洙教授联合研究团队,查明了高血压加重骨关节炎(退行性关节炎)的具体分子机理。该研究由科技信息通信部的基础研究项目(先导研究中心及中坚研究等)支持完成,并于10月2日(当地时间10月1日下午2时,EDT)刊载于世界最高权威学术期刊《科学》(Science)。论文题为〈Hypertension fuels osteoarthritis through neuroendocrine signaling〉。
骨关节炎与高血压在高龄人群中常常同时出现。两种疾病分别看似发生在关节和血管、互不相关,但长期以来人们观察到高血压患者的关节炎往往更为严重。然而两种疾病为何会一同恶化,其根本原因一直未能明确,二者的关系长久以来被视为〈原因不明的偶然〉。
研究团队首先对国民健康营养调查数据进行精密分析,确认了患有高血压的人骨关节炎患病率更高,且关节炎越严重,与高血压的关联性也越明显。随后,团队利用以不同方式诱发高血压的两种小鼠模型进行实验,证实高血压确实会加速骨关节炎,并观察到不仅软骨受损,其下方软骨下骨的变化也随之加大。
关键在于由大脑分泌、调节血压的激素血管加压素(AVP),以及接收它的血管加压素受体1A(AVPR1A)。血管加压素是由脑垂体后叶分泌、参与体内水分调节和血压升高的神经激素。在高血压状态下,血中血管加压素浓度会升高;而健康软骨中几乎不存在的血管加压素受体,一旦关节受损或老化便会大量增加。结果,增多的血管加压素与增加的受体结合后,分解软骨的信号被开启、维持软骨的信号被关闭,从而促进软骨破坏。
研究团队确认,这一信号一旦开启,分解软骨的酶MMP3·MMP13增多,而构成并维持软骨的第二型胶原蛋白和聚集蛋白聚糖则减少。反之,在小鼠身上敲除AVPR1A基因或向关节注入抑制剂瑞考伐普坦(Relcovaptan)后,由高血压引起的软骨损伤大幅减少。团队还查明,将该信号引向软骨分解的核心转录因子为NR4A3,从而厘清了信号传导的全过程。
此次研究打破了〈关节炎只是关节自身疾病〉的长期观念,是以实际证据首次表明大脑生成的激素会调控关节健康的案例。尤其值得一提的是,研究还查明这一信号并非盲目启动,而是仅在软骨已受损、老化的状态下才会强烈开启,揭示了这种依赖情境的发病原理,从而将以往只着眼于关节内部的研究视野,拓展到连接〈大脑—激素—关节〉的全身轴线,因而获得高度评价。
对居民和患者而言,这一成果预示着骨关节炎管理方式的转变。因为它表明,面对骨关节炎时,不仅要关注关节局部,还应同时管理血压等全身状态。尤其对于高龄或关节已受损的高血压患者,积极的血压管理有望成为守护关节健康的方法。进而,这一成果还可用作制定整合性患者管理指南、保健医疗政策的依据,涵盖高血压患者的关节健康评估和骨关节炎患者的血压管理。
此次成果完全由韩国本土研究团队主导完成,这一点同样意义重大。领导研究的仁济大学讲座教授全长洙,继2014年《细胞》(Cell)、2019年《自然》(Nature)之后,此次又在《科学》上发表成果,作为通讯作者在世界三大科学学术期刊上均有建树。论文第一作者为博士后研究员金秀珍(全南大)和研究员金晓恩(全南大)。
全南大学柳济晄教授表示:〈这一成果表明,诊治骨关节炎患者时,不仅要管理关节局部,还应同时管理高血压等全身健康状态〉,〈今后计划将后续研究发展为开发以血管加压素信号系统为靶点的根本性关节炎治疗药物〉。
科技信息通信部研发政策室室长金成洙表示:〈这一成果表明,查明疾病发生与进展原理的基础研究,可以成为开发新疗法的起点〉,〈今后也将不遗余力地支持,使基础研究转化为国民能够切身感受到的成果〉。
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