BNTA化合物可保护软骨细胞以及抑制骨关节炎发展

　　在国家自然科学基金项目（批准号：81330040）等资助下，北京大学第三医院运动医学研究所敖英芳教授团队在骨关节炎治疗方面取得重要进展，研究成果以“A Small Molecule Promotes Cartilage Extracellular Matrix Generation and Inhibits Osteoarthritis Development”（一种小分子化合物促进软骨细胞外基质生成及抑制骨关节炎的进展）为题，于2019年4月23日在线发表于Nature Communications（《自然•通讯》）。

　　骨关节炎是一种以关节软骨退变、软骨下骨硬化、滑膜增生和骨赘形成为主要病理表现的退行性关节疾病，也是最常见的关节疾患和引起中老年人慢性残疾的首要因素。世界卫生组织调查结果表明，全世界有10%的人口患有不同程度的骨关节炎，它的高患病率和致残率严重影响了人类的健康，已成为国际运动医学与骨关节外科领域共同关注的重要研究课题。目前骨关节炎的治疗方法多局限于对症治疗，即营养软骨、缓解疼痛、手术治疗等，而并非针对其发病机制与病理过程来进行来防治。因此，迫切需要深入探索关节软骨损伤导致骨关节炎的分子机制，找到其发生发展过程中的关键节点，为临床治疗骨关节炎提供新的理论依据及潜在靶点。

　　敖英芳教授团队首先利用蛋白多糖染色的方法，通过筛选2320种天然或合成小分子化合物库，选出一种新的DMOADs化合物—BNTA。然后分别利用软骨细胞体外培养模型、软骨组织块离体培养模型和前交叉韧带切断诱导的大鼠骨关节炎动物模型进行验证，发现BNTA可以有效促进软骨细胞的合成代谢，增加软骨细胞外基质相关标志物的表达。同时发现，BNTA还能够抑制软骨组织块和大鼠膝关节软骨组织的分解代谢和炎症反应，促进软骨细胞外基质的合成，改善骨关节炎大鼠的膝关节疼痛症状及软骨下骨的硬化程度，缓解甚至抑制骨关节炎的进展。最后通过对大鼠膝关节软骨组织进行转录组测序等研究发现，BNTA通过上调超氧化物歧化酶3的活性，催化超氧阴离子的歧化反应，进而降低超氧阴离子的含量，从而发挥保护软骨细胞以及抑制骨关节炎进展的生物学作用。

图. BNTA治疗骨关节炎大鼠4周和8周的效果图

　　该研究发现了一种新的能够改善骨关节炎症状、重塑软骨微环境稳态的小分子化合物—BNTA，并证实BNTA通过上调超氧化物歧化酶3的活性来保护软骨细胞及抑制骨关节炎的进展。由于小分子化合物BNTA具有结构稳定、易于保存、制备流程标准化等优势，因此其在骨关节炎治疗方面具有非常乐观的应用前景，该研究也为其后续深入研究及临床转化奠定了基础。