甲状旁腺激素促进纤维软骨干细胞软骨分化并缓解颞下颌关节骨关节炎的作用机制研究

这篇研究揭示了甲状旁腺激素（PTH）通过激活纤维软骨干细胞（FCSCs）的增殖与软骨分化能力，显著改善颞下颌关节骨关节炎（TMJOA）的病理进程。通过体内外实验证实，PTH上调软骨相关基因（如COL2A1、SOX9）表达，并依赖FCSCs表面受体PTHR1介导信号通路，为TMJOA的干细胞治疗提供了新靶点。

　　

引言

颞下颌关节骨关节炎（TMJOA）是一种以软骨退化和亚软骨骨破坏为特征的退行性疾病。由于软骨缺乏血管和神经，自我修复能力受限，传统治疗仅能延缓病情。近年研究发现，纤维软骨干细胞（FCSCs）存在于软骨表层，具有再生潜力，但炎症环境下其功能受抑制。甲状旁腺激素（PTH）已知可促进骨形成，但其对FCSCs的作用尚未明确。

材料与方法

研究通过大鼠TMJOA模型（部分关节盘切除术）和小鼠基因编辑模型（Ctsk-Cre; DTR）展开。体内实验采用μCT分析骨参数（BV/TV、Tb.Th），组织学染色（Safranin O、免疫组化）评估软骨修复；体外实验通过qPCR、Western Blot检测FCSCs的软骨分化标志物（COL2A1、ACAN）。PTH（1-34）以10 nM浓度局部注射，模拟间歇性给药模式。

结果

1. TMJOA模型验证：术后4周，大鼠软骨厚度减少，IL-1β表达升高，Mankin评分显著增加（p<0.001）。
2. PTH修复作用：治疗4-6周后，PTH组BV/TV和Tb.Th恢复至接近正常水平（p<0.05），软骨表面平滑度改善，COL2A1和SOX9表达上调。
3. FCSCs机制：
   • 体外实验显示PTH通过PTHR1受体增强FCSCs增殖（CCK-8验证），并在炎症环境（TNF-α刺激）下促进软骨球形成（Alcian Blue染色阳性率提高30%）。
   • 在tdTomato; Ctsk-Cre小鼠中，PTH使Ctsk/EdU双阳性细胞增加2倍（p<0.01），证实FCSCs增殖与分化激活。
   • FCSCs消融（DT处理）后，PTH的修复效果显著减弱（COL2A1面积减少50%）。

讨论

PTH通过调控FCSCs库缓解TMJOA，其机制可能涉及PTHrP/Ihh与Wnt通路的交互作用。研究首次明确Ctsk可作为FCSCs标记物，为靶向治疗提供新思路。局限性在于未完全解析下游信号网络，未来需探索PTH对FCSCs表观遗传的调控。

结论

PTH通过激活FCSCs的软骨分化潜能，成为TMJOA再生治疗的有力候选，为临床转化奠定理论基础。