Bone Res丨西安交通大学许鹏团队发表了骨关节炎中的骨骼内感受的综述

iNature · 公众号 · · 2024-08-04 10:46

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内感受在感知到生物体内部状态的变化后，通过释放调节信号来维持适当的生理条件和代谢稳态。 骨骼内感受在其各种形式中，专门调节骨骼的代谢稳态。骨关节炎(OA)是一种复杂的关节疾病，涉及软骨、软骨下骨和滑膜。软骨下骨不断重塑以适应动态关节负荷。最近的研究结果表明，由异常机械负荷介导的骨骼内感受会导致软骨下骨的病理重塑，导致 OA 中的软骨下骨硬化。 骨骼内感受也是OA中慢性滑膜炎症的潜在机制。

2024年4月1日，西安交通大学许鹏通讯在 Bone Research 在线发表题为 “ Skeletal interoception in osteoarthritis ” 的综述文章， 该综述中，对内感受进行了概述，特别是骨骼内感受、软骨下骨微环境和异常的软骨下骨修复。

还讨论了骨骼内感受在OA中异常的软骨下骨重塑和滑膜炎症中的作用，以及探索针对骨骼内感受的新型OA疗法的潜在前景和挑战。

内感受是人类感知和认知的基本基础，包括感知、整合和解释来自器官的信号的复杂过程。 通过内感受，大脑有效地评估和调节内脏器官的生理状态，如血压和内脏疼痛。相反，外感受是指对来自外部环境的各种感觉的感知，如视觉、触觉和温度。人类通过整合来自其内部身体系统和周围外部世界的内感受和外感受信息来实现适应性行为。 骨骼是最大的器官之一，由错综复杂的骨骼连接而成，为矿物质储存和功能性造血提供稳定的内部环境。 感觉神经和自主神经广泛分布在骨骼和关节表面，通过复杂的内感受机制错综复杂地调节骨骼系统的生理功能和代谢。 与骨代谢和体内平衡有关的内感受机制称为骨骼内感受。

骨关节炎（OA）是骨骼疾病的重要组成部分。 随着全球人口老龄化，OA影响着全球超过5亿人口。 OA的特征是进行性软骨退化和软骨下骨及周围软组织的病理改变，导致长期慢性疼痛。OA的发病机制涉及相互作用的机械、炎症和代谢因素。 然而，之前的研究主要集中在探索OA的局部分子调控、表观遗传学和代谢组学机制。对OA的了解有限导致治疗结果不理想。晚期OA只有通过关节置换手术才能有效治疗。由于生物体作为一个有凝聚力的单位发挥作用，因此可以考虑大脑是否调节关节的生理功能，这意味着骨骼内感受与OA的发病机制之间存在潜在的相关性。

内感受电路图（图源自 Bone Research ）

骨骼内感受回路由感觉神经-大脑-交感神经系统（SNS）组成。 既往研究发现，机械负荷导致骨骼中前列腺素E2（PGE2）水平升高，升高的PGE2水平通过感觉神经元将内感受信号传递至下丘脑，在下丘脑中整合和解读内感受信号，下丘脑通过下行交感神经通路调节骨稳态。软骨下骨硬化、骨囊肿和骨赘形成是晚期OA的病理特征，与骨基质生物化学和力学性质的改变有关。显然，膝关节和髋关节的软骨下骨承受着重力负荷，大脑很可能通过骨骼内感受感知到这种负荷。过大的机械负荷诱导软骨下骨PGE2升高，通过感觉神经促进OA进展和疼痛。在动物模型中，针对骨骼内感受已显示出抑制OA进展和持续缓解OA疼痛的显著效果。揭示骨骼内感受的机制可能为OA保守疗法和疼痛管理的发展提供有希望的途径。

在这篇综合综述中，作者阐明了内感受的概念和组成部分，特别关注骨骼内感受。 讨论了骨骼内感受在介导OA中异常的软骨下骨重建和滑膜炎症中的作用。此外，探讨了针对骨骼内感受治疗OA及其疼痛的研究进展。 本综述旨在强调骨骼内感受在骨骼疾病，特别是OA的发病机制中的关键作用，并为OA的治疗提供研究方向和见解。

参考消息：

https://www.nature.com/articles/s41413-024-00328-6

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