《Translational Research》：Pharmacological Neutralization of the Rspo2/Wnt Axis Preserves Subchondral Bone Plate and Vascular Niche Integrity to Attenuate Cartilage Degeneration in Osteoarthritis
编辑推荐：
摘要研究目的骨关节炎（OA）涉及关节单位的结构失效，其中软骨下骨板及其相关血管微环境作为关节软骨的关键屏障和机械支持。本研究探讨R-spondin 2（Rspo2）作为软骨下骨板相关血管微环境中不稳定性介质的作用，并评估其药理学中和是否能够减轻微环境破坏并保持骨软骨完整性。方
摘要
研究目的
骨关节炎（OA）涉及关节单位的结构失效，其中软骨下骨板及其相关血管微环境作为关节软骨的关键屏障和机械支持。本研究探讨R-spondin 2（Rspo2）作为软骨下骨板相关血管微环境中不稳定性介质的作用，并评估其药理学中和是否能够减轻微环境破坏并保持骨软骨完整性。
方法
分析人体胫骨平台软骨下骨单细胞RNA测序（scRNA-seq，GSE196678）及临床标本，以鉴定Wnt相关通路。通过ACLT+DMM手术在小鼠中诱导OA。术后第3天开始每周关节内注射重组Rspo2、Rspo2中和抗体（Rspo2-NAb）或Wnt抑制剂DKK1。在术后第30天和第60天分别在不同组小鼠中评估软骨下骨重塑和软骨退变。
结果
scRNA-seq分析在OA软骨下内皮细胞（ECs）中鉴定出Wnt相关的表达模式。组织学显示OA标本中CD31+/p-β-catenin（Ser675）+细胞的比例高于对照组。体外，rhRspo2增强内皮细胞增殖和管腔形成，而Rspo2过表达ECs的条件培养基促进成骨和破骨细胞分化并破坏软骨细胞稳态；这些效应被Rspo2-NAb或DKK1减弱，与Wnt/β-catenin信号通路的参与一致。术后早期给予Rspo2-NAb或DKK1减少了软骨下骨板重塑和CD31+EMCN+细胞的比例，并在体内减轻了软骨退变。
结论
这些发现支持内皮源性Rspo2在体外具有旁分泌作用，以及早期Rspo2中和在实验性OA中减轻骨重塑和软骨退变的潜力。
引言
骨关节炎（OA）是一种常见的退行性关节疾病，是全球导致慢性疼痛和身体残疾的主要原因，影响数百万老年个体。1 尽管其巨大的社会经济负担，目前的临床管理仍主要是姑息性的，侧重于通过镇痛剂或终末期关节置换进行症状缓解。2, 3 迫切需要能够阻止或逆转疾病结构进展的疾病修正型骨关节炎药物（DMOADs）。
传统研究一直集中于关节软骨；然而，OA现在被认为是一种全关节疾病，其特征是软骨与下方软骨下骨之间的复杂相互作用。4, 5 最近的临床证据表明，异常的软骨下骨重塑，包括骨转换增加和病理性新生血管生成，通常先于不可逆的软骨退化。6 这种"骨-软骨对话"代表了早期干预的关键治疗窗口。具体而言，软骨下骨中H型血管的扩张已被确定为骨-软骨单位不稳定的关键驱动因素7，但调控这一过程的分子信号在转化医学背景下仍有待充分阐明。
Wnt/β-catenin信号通路在骨和软骨稳态中发挥基本作用。8 该通路的过度激活已知会加速OA进展。9 R-spondin 2（Rspo2）是一种强效的分泌型Wnt信号激活剂，已成为一个关键的病理因素。10, 11 我们此前报道，滑膜M1巨噬细胞通过分泌Rspo2促进软骨退化。12 然而，在软骨下骨区室中Rspo2的细胞来源和功能影响，特别是在单细胞分辨率下，仍不清楚。鉴于全身性Wnt抑制通常导致对全身骨密度的非靶向效应13, 14, 15，鉴定区室特异性Rspo2来源可能有助于确定更针对性的药物干预候选靶点。
在本研究中，我们整合了人类软骨下骨scRNA-seq数据的探索性分析（GSE196678）与组织染色和实验模型。对两名OA患者内侧和外侧胫骨平台配对样本的分析在内皮细胞和基质细胞中鉴定出Wnt相关的基因表达模式。条件培养基实验支持内皮源性Rspo2对骨细胞和软骨细胞的旁分泌作用。在小鼠中，Rspo2的药理学调节改变了内皮β-catenin免疫反应性、软骨下骨重塑和软骨退变，与Wnt/β-catenin信号通路的参与一致。术后早期关节内给予Rspo2中和抗体（Rspo2-NAb）或Dickkopf-1（DKK1）减轻了关节结构损伤。总之，这些发现为将Rspo2作为OA早期干预策略的靶点提供了临床前依据。
章节片段
人类软骨下骨组织
软骨下骨组织样本采集自接受全膝关节置换术的OA患者（n=10）和无软骨退化证据的创伤性截肢患者（n=6）。人类OA和对照标本的基线特征总结于附表S1。具体纳入和排除标准在补充文件中全面概述。对于OA标本，从……（原文截断）
人类和小鼠OA关节软骨和软骨下骨中Rspo2的上调
为了确定Rspo2在OA进展中的病理相关性，我们首先表征了其在人类和小鼠关节组织中的表达谱。对临床标本进行的Western blot分析——包括从接受全膝关节置换术患者采集的软骨和软骨下骨——显示与非退化对照组织（来自创伤性截肢病例）相比，Rspo2蛋白水平显著增加（图1A）。组织学上，番红O-固……（原文截断）
讨论
OA的发病机制越来越被视为通过全关节疾病的视角，其中关节软骨的结构完整性与下方软骨下骨单位不可分割地联系在一起。5, 27 通过整合探索性单细胞分析、组织染色和药理学实验，我们研究了内皮相关Rspo2对骨-软骨对话的潜在贡献（图7）。总之，药理学和染色发现表明……（原文截断）
伦理声明
涉及人类参与者的研究获得了汕头中央医院伦理委员会（中国汕头）的伦理批准。所有参与者在纳入研究前均提供了书面知情同意。动物研究方案获得了汕头中央医院伦理委员会的批准。
作者贡献
Dong Guo：概念构思、数据整理、验证、可视化、调查研究、资金获取、论文撰写——初稿以及论文撰写——审阅与编辑。Lingfeng Yang：数据整理、方法论、软件、验证、可视化、正式分析和论文撰写——初稿。Xin Liu：数据整理、方法论、软件、资金获取和论文撰写——初稿。Xiaozhuan Wang：数据整理、方法论、软件、正式分析和论文撰写——初稿。Fengtian……（原文截断）
资金
本工作得到国家自然科学基金委员会（82472526）、天津市卫生健康研究项目（TJWJ2024QN058）、天津市医院科技基金（TJYYQ2401）、中国博士后科学基金（2024M761326）、中国博士后科学基金博士后fellowship项目（GZC20231059）、广东省基础与应用基础研究基金（2023A1515110748和2025TQ09Y046）、浙江省自然科学基金（LQN25H180001）和院长……（原文截断）
在稿件准备过程中使用生成式AI和AI辅助技术的声明
在本工作的准备过程中，作者使用OpenAI Codex协助语言润色、稿件修订组织和编辑一致性检查。使用该工具后，作者根据需要审阅和编辑了内容，并对已发表文章的内容承担全部责任。
知情同意和患者信息
所有参与者或其法定代表均已就参与研究和发表文章提供书面知情同意。已遵守参与者的隐私权。
人类和生物材料
本研究包括器官或组织捐献者。
本研究包括人类生物材料，捐献者或其近亲或法定代表同意用于本研究和发表文章。本研究中使用的样本未从执行死刑者……（原文截断）
CRediT作者贡献声明
Dong Guo：论文撰写——审阅与编辑、论文撰写——初稿、可视化、验证、调查研究、资金获取、数据整理、概念构思。Lingfeng Yang：论文撰写——初稿、可视化、验证、软件、方法论、正式分析、数据整理。Xin Liu：论文撰写——初稿、软件、方法论、资金获取、数据整理。Xiaozhuan Wang：论文撰写——初稿、软件、方法论、正式分析、数据整理。Fengtian Sun：……（原文截断）
致谢
作者声明不存在利益冲突，并确认所有作者均已阅读期刊关于披露潜在利益冲突的政策。LetPub提供了英文编辑支持；未收到其他编辑支持。所有作者均已阅读期刊的作者协议并已审阅并批准稿件。
Dong Guo|Lingfeng Yang|Xin Liu|Xiaozhuan Wang|Fengtian Sun|Anbiao Zhang|Xinya Lu|Yongzhi Lin|Zhigang Zhong|Xiaoshuai Wang|Chuangxin Lin
