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軟骨病理性鈣化是人體骨關節炎（OA）的重要事件，但目前對其在OA發展進程中的物質科學機制仍不清楚。近日，浙江大學科研團隊在《Annals of the Rheumatic Diseases》發表了題為“Stage-specific and location-specific cartilage calcification in osteoarthritis development”的論文，首次從物質分子組裝、微納結構及微觀力學等多學科角度探索OA發展中“自上而下”和“自下而上”的雙向軟骨鈣化病理機制。

研究人員發現在OA非常早期就發生了雙向軟骨病理性鈣化。“自上而下”鈣化始于軟骨表面損傷處及纖維化區域，形成球形納米顆粒漸進式侵入深層軟骨；“自下而上”鈣化是從骨軟骨交界處形成“骨-軟骨-鈣化軟骨”的三明治特征結構，跳躍式侵入上層軟骨。隨著OA的發展，三明治鈣化結構融合，鈣化軟骨區域增厚。與正常樣本相比，OA早期鈣化軟骨的晶體結晶性增加，力學提高，而OA晚期的鈣化軟骨呈現完全相反的趨勢。這種差異可能歸因于鈣化軟骨處由肥大軟骨細胞調控的不同晶體成核方式，OA早期為基質囊泡成核，OA晚期為碳酸鹽成核。

基于OA發展過程中的雙向軟骨鈣化機制，未來可以開發預防病理性鈣化的針對性療法。對于關節表面“自上而下”的鈣化，可以開發通過抑制軟骨細胞的轉分化和降低關節腔內滑液中鈣離子和磷酸根離子的濃度來防止晶體的早期形成及生長。對于鈣化軟骨處“自下而上”的軟骨鈣化，需要設計調控細胞代謝活動的治療策略。

總之，本研究從物質科學角度完善了目前對OA病理發展機制的理解，探索了人體膝關節OA發展過程中具有位置和階段特異性的雙向軟骨鈣化病理特征，探討了其對OA發展的病理作用，為潛在的靶向治療策略提供新方向。

論文鏈接：//dx.doi.org/10.1136/ard-2022-222944

注：此研究成果摘自《Annals of the Rheumatic Diseases》雜志，文章內容不代表本網站觀點和立場，僅供參考。

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責任編輯：Rex_14