Published on April 11, 2006 at 8:38 AM
研究人員說,新的證據來解釋如何身體的天然關節潤滑劑防止磨損,可導致骨關節炎一直在研究人員發現的杜克大學的普拉特工程學院,結果可能會導致治療關節炎的新方法。
該小組發現,在關節,而不是簡單地減少摩擦的現實模型lubricin關節液的組成部分,形成一個非常薄的的屏障,排斥關節面,以防止他們的聯繫。研究人員進一步發現,在一個被稱為透明質酸(HA)關節液的第二個成分的組合 lubricin產生更大的保護作用比單的組成部分之一。
這項研究的合作者包括Zauscher斯特凡和杜克大學的普拉特學院 Nehal阿布lail,費•Guilak,杜克大學醫學中心;和格雷戈里周杰倫在普羅維登斯,羅得島醫院。
Zauscher,在杜克大學的普拉特學院助理教授,機械工程和材料科學“說:”在健康的關節,軟骨表面完整的表面層提供一個非常有效的軸承表面,顯然非常低的摩擦係數。
“任何破壞這種膚淺的區域或潤滑因素的情況下,可能會造成關節的機械故障,最終導致骨關節炎的發病級聯,”他說。 Zauscher也是一個在杜克大學生物啟發的材料和材料系統中心的成員。
通過仔細測量模仿相互作用在分子水平上關節面的模型上的作用力,研究人員已經開始確定的機制,潤滑油提供保護,四肢關節在骨表面覆蓋一層軟骨的特點,Zauscher說。 Lubricin出現減少關節面之間的附著力,也可能包括一個保護層,運行對對方的身體阻止軟骨關節面。
三關節液成分 - lubricin,醫管局和血脂 - 被認為在調解摩擦中發揮的作用。然而,其他研究人員最近的研究發現,聯合血脂退化其潤滑效果不大,Zauscher。
部分原因是其較大的分子大小,研究工作都集中在房委會更多的關注。事實上,醫生目前醫管局注射治療骨關節炎,Zauscher說。他補充說,雖然這種治療可以減輕疼痛和炎症,治療似乎不大免受進一步的損害關節。
Zauscher說,雖然科學家們曾推測 lubricin有助於獨特的摩擦特性的聯合,它可以防止磨損的機制一直存在爭議。
“考慮骨性關節炎的廣泛影響和後果的,一點仍是其病因和邊界潤滑機制的細節仍不清楚,”Zauscher說。 “不確定性莖主要由軸承表面複雜的化學和結構特性,以及缺乏適當發達國家的測量方法。”
首次直接測量的模型,用原子力顯微鏡(AFM)關節的力量使研究人員開發的一種新方法。 AFM分析材料表面上的力量,一路下滑到分子水平的技術。研究人員測試了模型之間的微小磁珠和一個載玻片上,這兩種化學修飾的表面,模仿那些在關節的力量,含有不同濃度的lubricin流體的潤滑作用。
研究人員發現,在lubricin存在,球和幻燈片之間的分子間的相互作用總是令人厭惡。排斥力的實力上升的lubricin濃度增加,直至達到一個層次上的潤滑劑形成一個連續的層。 ,他們發現,雖然房委會單獨未能有這樣的效果,lubricin及房委會的混合物僅比任何物質產生了較大的排斥力。
“看來,lubricin重要作用,以減少摩擦,而是滑動面,形成了它們之間的屏障,以防止磨損,Zauscher說。”
結果有重要的臨床意義,為未來治療骨關節炎的發展,以及為患者患有一種罕見的遺傳性疾病,關節不能產生功能lubricin。
該團隊接下來將研究在使用他們已經開發出直接測量在正常小鼠和轉基因小鼠,缺乏lubricin的關節摩擦的方法來保持關節林伯的潤滑劑的作用。
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