近日,中国科学院上海药物研究所谢岑课题组联合中南大学湘雅医院骨科团队在《Science》杂志发表重要研究成果,首次系统阐明了"肠-关节轴"在骨关节炎(OA)发病机制中的关键作用,为这一困扰全球5亿患者的慢性疾病提供了全新的治疗思路。相关成果以“Osteoarthritis treatment via the GLP-1–mediated gut-joint axis targets intestinal FXR signaling”为题在线发表于Science。杂志以“Beyond wear and tear at the joint-Bile acid metabolism meets glucagon-like peptide 1 signaling in osteoarthritis”为题配发同期评述。
突破传统认知:从局部病变到全身代谢
长期以来,医学界普遍认为骨关节炎是关节局部机械磨损导致的退行性疾病。然而,这项历时多年的多中心研究发现,全身代谢因素特别是肠道微生物-胆汁酸代谢轴在OA进程中扮演着核心角色。研究团队基于湘雅医院建立的"湘雅骨关节炎研究"和"湘雅步行研究"两大自然人群队列,首次发现血液中甘氨熊去氧胆酸(GUDCA)水平与OA发病率及严重程度呈显著负相关。
机制解析:微生物-代谢-信号传导网络
通过系统的动物实验和临床研究,团队揭示了完整的致病机制通路:
1. 肠道菌群失调:OA患者肠道中鲍氏梭菌(C. bolteae)丰度显著降低
2. 代谢产物改变:菌群变化导致GUDCA及其前体UDCA水平下降
3. 信号通路异常:胆汁酸不足导致肠道FXR受体过度激活
4. 细胞功能受损:抑制肠道干细胞增殖和L细胞分化
5. 关键因子缺失:GLP-1分泌减少,关节保护作用减弱
治疗突破:老药新用与精准干预
研究最具临床价值的部分在于:
• 机制验证:补充鲍氏梭菌可提升UDCA水平,显著延缓OA进展
• 靶点明确:肠道FXR成为干预OA的新靶标
• 药物发现:已上市药物熊去氧胆酸(UDCA)可通过抑制FXR发挥治疗作用
• 临床证据:真实世界数据显示UDCA和GLP-1受体激动剂使用者OA进展风险显著降低
学术影响与临床意义
该研究不仅提出了"肠-关节轴"的创新理论,更建立了从基础到临床的完整证据链:
1. 理论创新:突破OA传统认知框架,构建微生物-代谢-关节的全新理论体系
2. 转化价值:安全性明确的UDCA可直接开展临床转化研究
3. 治疗策略:为OA提供肠道菌群调节、胆汁酸干预、GLP-1靶向等多维度治疗选择
这项由雷光华教授、曾超教授、魏捷教授和谢岑研究员共同领导的研究,获得了国家自然科学基金等多个项目的支持。其突破性发现不仅为OA治疗开辟了新途径,也为其他退行性骨关节疾病的机制研究提供了重要参考。团队表示,下一步将重点推进UDCA治疗OA的临床试验,并深入探索肠道菌群精准干预策略。