膝关节磨损也能重新长出来?北卡杜克大学研究取得突破

50人科研团队利用纳米技术精准送药,动物实验成功促进软骨和骨组织再生

《北美发布》综合报道

膝盖磨损了,还能重新长出来吗?

对于长期遭受膝关节炎困扰的人来说,这或许是一个令人振奋的消息。

据《华盛顿邮报》10月15日报道,北卡杜克大学医学院(Duke University School of Medicine)的一支科研团队,正在研发一种能够促进受损膝关节自我修复的新型治疗技术。

在已经完成的大鼠和小鼠实验中,研究人员成功刺激了受损软骨和骨组织再生。这意味着,未来治疗膝关节炎,可能不再只是止痛、延缓病情或更换人工关节,而是让膝关节自己重新生长。

杜克大学50人团队,探索让膝关节自我修复

这项研究由杜克大学骨科外科医生本杰明·阿尔曼(Benjamin Alman)领导,参与者包括外科医生、生物医学工程师等,整个合作团队约50人。

他们的研究思路与传统关节炎治疗有所不同。

目前,骨关节炎治疗主要依靠止痛药、抗炎治疗、关节注射和手术。对于病情严重的患者,最终可能需要接受人工膝关节置换。

但这些方法大多不能让已经损坏的软骨重新长出来。

杜克大学的研究团队提出:能否利用药物刺激人体原有的再生机制,让受损关节自行修复?

经过对数十种药物组合进行测试,研究人员最终筛选出三套方案。

第一套针对受损软骨,第二套针对发生病变的骨组织,第三套则着眼于可能导致多个关节出现骨关节炎的全身性因素。

这些药物本身并不是什么全新发现,真正的创新,在于如何让药物精准到达需要治疗的组织。

纳米技术精准送药,唤醒沉睡的再生机制

杜克大学研究团队采用了一种特殊的纳米药物递送技术。

研究人员把不同药物组合装入微小的纳米载体,并在载体中加入能够识别特定组织的分子。

当药物被注射进入膝关节后,这些载体能够寻找相应的软骨或骨组织,将药物送达目标区域,再释放出来。

这些药物组合的作用,是尝试重新激活原本处于休眠状态的基因调控通路,促使身体生成新的软骨细胞或骨细胞。

换句话说,科学家并不是直接植入新的软骨,而是试图让关节内部重新启动修复程序。

阿尔曼解释说:“我们的想法是,通过适当刺激,让受损的软骨或骨组织重新再生。”

这一设想已经在动物实验中出现令人鼓舞的结果。

研究人员发现,患有关节炎的大鼠和小鼠接受实验性治疗后,膝关节出现了明显的组织再生反应。

阿尔曼表示,实验结果相当显著。

“现在有很多药物能够减缓关节炎的发展,但这些药物组合正在让膝关节重新生长。”

这是这项研究最引人关注的地方:治疗目标从控制关节退化,转向尝试逆转已经发生的组织损伤。

美国至少3300万人患骨关节炎,严重者只能换关节

这项研究之所以受到关注,与骨关节炎患者数量庞大有关。

根据美国疾病控制与预防中心(CDC)的数据,美国至少有3300万人患有骨关节炎,其中膝关节是最常见的受累部位之一。

膝关节软骨承担着缓冲压力、减少骨骼摩擦的重要功能。

随着年龄增长,软骨逐渐磨损,而成年人软骨细胞数量有限,自我修复能力较弱。一旦软骨发生严重损伤,就很难自然恢复。

病情较轻时,患者可以通过运动、体重管理及药物控制症状。

但对于严重骨关节炎患者,特别是软骨大量损失、关节功能明显受损的人,人工膝关节置换往往成为最终选择。

传统人工关节由金属、塑料等材料制成,使用寿命通常约15至20年。对于较年轻的患者,这意味着未来还可能需要再次接受手术。

因此,如果能够通过药物促进软骨和骨组织重新生长,就可能为患者提供一种不同于人工关节置换的新选择。

美国四路科研团队竞赛,杜克大学专攻药物再生

杜克大学的研究,是美国一项大型骨关节炎再生医学计划的重要组成部分。

该计划名为NITRO,全称为“骨关节炎组织再生创新技术计划”(Novel Innovations for Tissue Regeneration in Osteoarthritis),由美国卫生与公众服务部资助,于2024年启动。

目前共有四支科研团队继续参与。

除了杜克大学的纳米靶向药物研究,圣路易斯华盛顿大学正在探索利用基因工程,让关节细胞根据炎症和压力变化自动释放治疗性蛋白质。

科罗拉多大学博尔德分校研究通过可降解纳米材料持续释放药物,促进软骨修复。

哥伦比亚大学则更进一步,尝试利用3D打印技术制造具有生物活性的膝关节替代组织,希望将来能够取代传统金属和塑料人工关节。

这些团队采用不同的方法,但目标相同:让受损膝关节重新获得健康组织和正常功能。

未来两年争取进入人体试验,真正应用还需时间

虽然杜克大学在动物实验中取得了积极结果,但必须强调,这项技术目前尚未在人类患者身上证明安全有效,也没有成为可以接受的临床治疗。

从小鼠、大鼠实验到真正用于人体,中间仍然存在许多技术和安全性挑战。

NITRO计划要求参与团队在未来两年内推动初步人体临床试验,否则可能面临失去研究资助的风险。

研究人员目前正在与美国食品药品监督管理局(FDA)沟通,确定启动一期临床试验前还需要完成哪些研究。

阿尔曼也承认,这项计划的时间安排十分激进。

“在科学研究中,五年内就进入一期临床试验,几乎是闻所未闻的。”

即便未来获准进行人体试验,研究人员仍需进一步确认疗法的安全性、实际疗效和长期稳定性。

但杜克大学的实验结果,已经为关节炎治疗打开了一条值得期待的新路径。

过去,医学主要研究如何减少膝关节磨损带来的痛苦;如今,科学家开始尝试让已经受损的组织重新生长。

对于数千万骨关节炎患者而言,这项研究最大的希望,不是制造一个更耐用的人工膝盖,而是有一天,能够重新拥有由自己身体组织修复而成的健康膝关节。


消息来源:《华盛顿邮报》(The Washington Post),2026年10月15日,Gretchen Reynolds,Scientists may have the key to treating arthritis: Regrowing the knee。

编者提示: 本文介绍的是处于实验研究阶段的技术成果,目前不能用于替代已有的关节炎规范治疗。

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