白晓春/高学飞团队开发人软骨类器官高通量药物筛选系统鉴定软骨再生新靶点

发布时间:2024-10-10 浏览次数:

2024年9月30日,南方医科大学白晓春高学飞团队在Cell Stem Cell 上发表标题为A human organoid drug screen identifies α2-adrenergic receptor signaling as a therapeutic target for cartilage regeneration的研究论文。

该研究基于人扩展潜能干细胞(hEPSC),构建了含COL2A1mCherry和COL10A1eGFP双荧光报告基因的软骨类器官。该类器官可在体外实时监测软骨形成及肥大过程,并具有与人类软骨类似的层次结构。通过对两千余种FDA 批准的上市药物库进行高通量筛选揭示α-AR抑制剂酚妥拉明能诱导软骨形成并抑制肥大,而α2-AR激动剂抑制软骨形成并刺激肥大。机制分析揭示α2-AR信号通路通过cGMP依赖途径产生分泌性白细胞蛋白酶抑制剂(SLPI),从而诱导肥大变性。体内研究发现,酚妥拉明可促进小鼠及小型猪软骨缺损及微骨折造模后激活的内源性干细胞向透明样软骨再生,避免了纤维软骨形成;体内移植SLPI敲除的软骨类器官可维持透明软骨表型,并促进关节软骨缺损的修复。

研究表明:靶向α2-AR或SLPI是软骨再生的有效策略;α-AR抑制剂酚妥拉明是一种有前景并且易于临床转化的软骨损伤治疗手段。

南方医科大学基础医学院博士生研究生魏小翠、丘菁杨,南方医科大学附属第三医院博士研究生赖锐君为本文的共同第一作者,白晓春教授、高学飞教授为共同通讯作者。


原文链接:https://doi.org/10.1016/j.stem.2024.09.001