研究为更好地了解，治疗关节炎铺平了道路

俄勒冈州立大学的研究提供了第一个完整的细胞水平观察，以研究骨关节炎（一种使人衰弱且代价高昂的疾病，影响到美国近四分之一的成年人）的关节发生的情况。

今天发表在《自然生物医学工程》上的这项研究为更好地了解饮食，药物和运动等干预措施如何影响关节细胞打开了大门，这很重要，因为细胞可以完成组织的发育，维持和修复工作。

OSU工程学院的布莱恩·贝（Brian Bay）和伦敦皇家兽医学院和伦敦大学学院的科学家进行的研究开发了一种先进的扫描技术，可以观察关节炎和健康小鼠的“负重” 关节 -在诸如脚踝，膝盖或肘部将在跑步，走路，投掷等时使用。

机械工程学副教授贝说：“用于量化关节炎关节变化的成像技术受到许多因素的限制。” “对样品大小和扫描时间的限制是其中两个，在某些技术中使用的辐射水平最终会损坏或破坏被扫描的样品。完整的受力关节的纳米级分辨率被认为无法实现。”

Bay与来自3Dmagination Ltd（英国），爱丁堡纳皮尔大学，曼彻斯特大学，哈维尔研究中心和钻石光源的科学家合作，开发了一种在精确控制下对完整骨骼和整个关节进行纳米级成像的方法负载。

为此，他们必须在不损害视野的情况下提高分辨率。减少总辐射量，以保持组织力学；并防止在扫描过程中移动。

Bay说：“借助小剂量的粉红色束同步X射线断层扫描，以及具有纳米精度的机械负载，我们可以同时测量组织的结构组织和功能响应。” “这意味着我们可以观察到从组织层到细胞水平的关节，具有大视野和高分辨率，而不必切除样本。”

他说，这项研究的两个特点使其对推进骨关节炎的研究特别有帮助。

Bay说：“使用完整的骨头和关节意味着可以保留复杂组织分层的所有功能。” “老鼠骨头的小尺寸导致成像在发展，维持和修复组织的细胞范围内。”

根据疾病控制与预防中心的说法，骨关节炎是关节的退化，影响了超过5000万美国成年人。妇女受到的影响接近25％，而男子则有18％患有骨关节炎。

根据疾病预防控制中心（CDC）的数据，随着婴儿潮时代的婴儿潮继续增加美国老年人口的数量，关节炎的患病率在未来几十年可能会增加。

CDC预测，到2040年，将有7800万关节炎患者，占预计成人总数的四分之一以上；患有关节炎的人中有三分之二是女性。同样到2040年，美国将有超过3400万成年人因关节炎而活动受限。

Bay说：“骨关节炎将影响我们大多数人的一生，甚至到膝关节或髋关节需要忍受了多年的残疾和痛苦之后，还要进行昂贵且困难的手术来替代。” “对软骨表面的损害与关节的衰竭有关，但这种损害只会在疾病过程的很晚才变得明显，而软骨只是位于表面之下深处的复杂组织中的最外层。”

他说，这些深层组织是随着骨关节炎的发展而发生早期变化的地方，但是它们的基本生物力学功能和变化的意义尚未得到很好的理解。

Bay说：“这极大地阻碍了人们对基本疾病过程的了解以及对潜在疗法的评估，从而中断了漫长而不舒适的关节置换途径。”

Bay于20年前首次展示了组织应变测量技术，并且随着成像技术的发展，这一技术正日益突显。椎间盘和其他组织变性高的相关工作正在进行中。

贝说：“这项研究首次将组织力学的度量与组织本身在细胞水平上的排列联系起来。” “这是一项重大进步，因为中断骨关节炎过程的方法可能涉及控制细胞活动。这是将关节衰竭的临床问题与维持关节健康所涉及的最基本生物学机制联系起来的一项突破。”