斯坦福「返老还童」新研究:无需干细胞,逆转关节损伤和老化

量子位·2026年01月26日 11:00
核心原理在于抑制“衰老酶”15-PGDH

斯坦福医学院「返老还童」新研究,正在引起热议。

怎么个事?这一项新研究,围绕的正是年纪越大越嘎嘣脆的关节:

不依赖昂贵干细胞、无需置换手术,终极目标是,通过口服或注射药物即可实现软骨再生

通常来说,成年关节软骨的修复面临着一个“不可能三角”——

软骨细胞数量少且难以分裂繁殖(基础差)、软骨组织没有血管/神经这些输送管道提供修复材料(无外部供给)、软骨持续负重和摩擦(周围环境恶劣)。

就是说,一旦衰老或受损就很难修复,基本属于不可逆的那种。

研究作者表示,随着年龄增长,数以百万计的人饱受关节疼痛和肿胀的困扰,这是一个巨大的未被满足的医疗需求。

迄今为止,还没有药物能够直接治疗软骨流失的病因。但(这种酶抑制剂)能够显著促进软骨再生,其效果远超其他任何药物或疗法。

所以,这究竟是一项怎样的研究?下面详细来看。

滑雪的尽头是骨科?好消息:能恢复

想必大家日常生活中多多少少都经历过这样的时刻:

小的时候时不时给你来个生长痛、偶尔出门打个球结果不小心被撞伤、一年到头终于等到冬天出门滑雪耍酷结果却进了骨科……

这项研究就说了,当关节因衰老、损伤或肥胖而承受压力时,就会发生骨关节炎。

此时软骨细胞开始释放炎症分子并分解胶原蛋白——软骨的主要结构蛋白。而随着胶原蛋白的流失,软骨会变薄变软,随后炎症便会导致肿胀和疼痛。

针对这种情况,目前常见的治疗手段集中在镇痛和延缓症状上,时间久了就不得不进行创伤大、费用高昂的关节置换手术

因此,医学界长期以来一直在寻找能够真正修复软骨、逆转病情的根本性疗法。

在这个过程中,一个来自斯坦福医学院的团队逐渐将目光投向了一种重要的酶——15-PGDH

15-PGDH又被称为“衰老酶”,该团队此前研究发现:

15-PGDH酶能够分解前列腺素E2,而后者对肌肉干细胞功能至关重要。通过抑制15-PGDH酶或提高前列腺素E2水平,可以促进幼鼠受损肌肉、神经、骨骼、结肠、肝脏和血细胞的修复。

于是团队大胆假设:

通过药物抑制15-PGDH,提升关节局部前列腺素E2的水平,是否能够“唤醒”老化或受损软骨的再生能力?

而经过一系列实验,团队发现最终答案是yes!

该方法不仅能显著逆转老年动物的自然软骨流失,还能有效预防损伤后关节炎的发生。

更为重要的是,这种再生彻底告别了对昂贵且难寻的干细胞的依赖。

在大多数组织中,修复是通过干细胞的激活和分化实现的。但在这种情况下,软骨细胞会改变其基因表达方式,从而转变为更年轻的状态,而无需依赖干细胞。

具体实验过程如下——

无须干细胞,成功逆转小鼠和人类关节退化

第一步,他们再次验证了之前得出的一个结论:15-PGDH水平确实和软骨进化退化相关。

通过比较年轻与老年小鼠的膝关节软骨,确认了15-PGDH水平确实随年龄显著上升,与软骨退化同步。

而在建立起这种关联之后,接下来就是寻找能够抑制15-PGDH水平的药物

对此,他们给老年小鼠注射了一种能特异性抑制15-PGDH的小分子药物。

结果发现,原本变薄、功能减退的关节软骨明显增厚,且再生的组织是功能完好的透明软骨,而非次等的纤维软骨

这里需要说明,人体软骨主要分为三种类型:

弹性软骨:柔软而富有弹性,构成外耳等结构;

纤维软骨:致密而坚韧,有助于吸收脊椎骨间隙等部位的冲击力;

透明软骨(关节软骨):光滑且有光泽,使髋关节、膝关节、肩关节和踝关节等能够以低摩擦力活动。

这也直接证明,所注射的药物能够逆转与年龄相关的软骨退化。

而在年龄因素之外,研究团队还接着验证了导致软骨退化的另一大类型——关节受损。

虽然这类损伤可以通过手术修复,但大约一半的患者会在15年内患上骨关节炎。

他们模拟了易导致继发性关节炎的前交叉韧带损伤,在损伤后给小鼠使用了15-PGDH抑制剂。

结果同样发现,该药物成功阻止了软骨降解、骨赘形成等关节炎典型病变。与未使用药物治疗的小鼠相比,其关节更健康,活动能力更好,承重更正常。

受伤后连续四周每周两次注射酶抑制剂的小鼠,发生骨关节炎的概率显著降低。相比之下,接受对照治疗的小鼠体内15-PGDH水平是未受伤小鼠的两倍,并在四周内发展为骨关节炎。

进一步分析细胞和基因变化后发现,这项研究最具突破的点还在于:

整个再生过程没有动用干细胞

过去几十年,组织再生医学的主流思路还是“种子细胞”这种范式——要想修复就得依赖能自我更新和分化成各种功能细胞的干细胞。

科学家们整天在做的,要么是努力从关节中寻找这类干细胞,要么是从骨髓、脂肪中提取干细胞,再移植到关节处希望它们“长成”新软骨。

但受限于干细胞来源有限、在关节内的存活和定向分化效率低、过程复杂且成本极高等因素,这种方法很难大面积铺开。

然而现在,斯坦福医学院的这项研究却有望彻底改变这一现实。

因为继小鼠实验之后,他们也成功在人类样本上验证了相关药物的作用。

简单来说,在因严重骨关节炎而置换下来的人类膝关节软骨样本上,其药物在一周时间就产生了积极效果——

导致退化的基因活动减少,而代表再生的早期迹象出现

这表明,相关机制和药物在人类组织中可能同样有效。

目前,基于同一靶点(15-PGDH)的口服药物已在进行针对肌肉无力症的临床试验,且已初步证明安全性

未来团队还希望进行更多类似实验,从而让人们治疗关节问题的方式变得更简单和便宜。

论文:https://www.science.org/doi/10.1126/science.adx6649

参考链接:

[1]https://www.sciencedaily.com/releases/2026/01/260120000333.htm

[2]https://news.ycombinator.com/item?id=46709179

[3]https://x.com/Rainmaker1973/status/2008231611024740433

本文来自微信公众号“量子位”,作者:一水,36氪经授权发布。

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