@ 2016.07.11 , 11:15

膝盖受伤了,为什么总不好?

如果你不幸在滑雪或溜冰的时候摔倒了,恐怕摔断腿都比拉伤膝盖上的软骨好一些。最近一项研究通过探测多年前核爆的放射性尘埃发现,与骨骼不同,软骨组织永远没办法重新生长或恢复。

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“那些做关节移植手术的医生不需要有心里负担,”该研究的共同作者,来自哥本哈根大学的风湿病专家Michael Kjær说到,“终有一天这项手术会商业化。”

许多的运动员和健身的人都有同感,膝盖受伤之后总是难以恢复。然而由于直接测量软骨的代谢过程十分困难,成人之后软骨中的物质是否还会发生代谢至今没有被明确证实。

为此,Kjær和同事使用了碳14同位素标定法。碳14是重一些的碳原子,考古中常用其含量标定年代。大气中的碳14含量由于上世纪50年代的诸多地面核武器实验而激增,在1963年的相关国际核武器禁止条约签订之后又迅速减小。测量该同位素的丰度即可判断一个分子的寿命。如果该种分子不断被外界的分子代换,它就会显得“年轻”一些——其中的碳14丰度应该与周围环境接近。反之,如果一种分子在组织中十分稳定一直没有清除,则碳14丰度会保持组织形成时样子。

Kjær团队寻找到了做过膝盖移植手术并且出生于上世纪的22位病人及一具捐献的遗体,测量了他们膝盖软骨组织中碳14的含量。他们或因骨关节炎,或因骨肿瘤而不得不更换了膝盖。研究人员从关节拉伸最频繁的中间部位和负载较小的边缘部位分别提取样本进行分析。

测试发现:受试者膝盖胶原蛋白——提供软骨拉伸强度的蛋白质——的碳14丰度与他们在8至13岁左右时环境中的丰度相当。这意味着发育结束后就没有产生新的胶原蛋白,该研究报告已在《Science Translational Medicine》在线发表(论文)。比如说,其中一位生于1935年的病人其膝盖中的碳14含量就比生于50年代的要少。反言之,出生于50年代的受试者碳14含量最高也反映了那个年代进行大量核试验导致环境中碳14含量迅速增加这一事实。

此外,之前有研究论述在患骨关节炎的病人身上观察到胶原蛋白的增加,并将其作为关节进行自我修复的表现(论文),而Kjær团队在此次研究中并未检测到该现象。这可能是测量方式不同导致的,此前的研究测量胶原代谢使用的是另一种间接的方式。此次研究发现,即使是在关节中压力最大的部位,成人也不再产生任何新的胶原蛋白。

已有研究人员尝试一些方法诱使膝盖的软骨再生长,如在关节中插入干细胞或者健康软骨的薄片,但是目前都没什么用。相比之下,寻找减缓软骨损伤的方法还更有效一些,Kjær说到。

该项研究提醒我们每个人好好保护自己的软骨组织,来自北卡罗莱纳大学教堂山分校医学院的生物学家Richard Loeser也同意该文章的观点。

“年轻时就该保护关节,”他说。“否则一旦受伤可就没法恢复了。”

本文译自 sciencemag,由译者 dingding 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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