R.노두현정형외과와 연구 이야기
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OAcartilagesenescenceDPP-4preclinical research

2024 · Aging Cell

DPP-4를 이용해 노화 연골세포를 선택적으로 구분·제거하면 OA 진행을 줄일 수 있을까?

사람 OA 연골세포의 약 57%에서 SA-β-gal 양성이 관찰됐습니다.

원문 FIGURE 6

쥐 DMM 관절염 모델에서 확인한 염색·조직 점수와 기능 지표입니다.그림 크게 보기

쥐 DMM 관절염 모델에서 확인한 염색·조직 점수와 기능 지표입니다.

Du Hyun Ro, Gun Hee Cho, Ji Yoon Kim, Seong Ki Min, Ha Ru Yang, Hee Jung Park, Sun Young Wang, You Jung Kim, Myung Chul Lee, Hyun Cheol Bae, Hyuk-Soo Han. Selective targeting of dipeptidyl-peptidase 4 (DPP-4) positive senescent chondrocyte ameliorates osteoarthritis progression. Aging Cell (2024). DOI: 10.1111/acel.14161. © 2024 The Authors. Aging Cell published by Anatomical Society and John Wiley & Sons Ltd.

근거·원문그림 이용조건
원문 캡션

Intra‐articular injection of the DPP‐4‐inhibitor sitagliptin prevented OA development in the rat DMM model. (a) Representative histological analysis using safranin‐O …

대상과 방법

TKA OA 연골 기증자 10명과 종양 제거 시 확보한 비OA 연골 기증자 10명, 배양세포·rat OA 실험. 사람 환자 치료 임상시험은 아닙니다. 사람 연골의 유세포분석·전사체 교차검증으로 표면표지자를 찾고 배양세포에서 sitagliptin을 평가했습니다. 이어 DMM 유발 rat OA 모델에서 세 가지 senolytic과 비교했습니다. 이 투약 방법은 실험에 사용한 방법으로, 환자에게 적용할 처방을 제시한 것은 아닙니다.

그림을 읽는 순서

쥐 DMM 관절염 모델의 염색·조직 점수와 기능 지표입니다. 사람 환자의 치료 전후 사진이 아닙니다. 사람 연골에서 찾은 DPP-4 양성 노화세포를 배양·동물 실험으로 이어서 평가했습니다. Figure 6의 sitagliptin 효과는 전임상 근거이며 당뇨병 약을 관절염에 복용·주사하라는 권고가 아닙니다. 사람 OA에서 용량·안전성·장기 효과를 검증할 임상연구가 별도로 필요합니다.

주요 결과

사람 OA 연골세포의 약 57%에서 SA-β-gal 양성이 관찰됐습니다. DPP-4 억제는 배양계에서 DPP-4 양성 노화세포를 선택적으로 제거했습니다. rat 모델에서는 연골 손상·MMP13·연골하골판 두께가 감소하고 콜라겐 II·proteoglycan·기능 지표가 개선됐습니다. 실험 비교군 가운데 sitagliptin군의 OARSI 점수가 가장 낮았습니다. 임상 환자의 증상·수술 지연 효과 수치는 없습니다.

진료·수술에서 읽을 지점

연골 노화 표적 연구의 기전적 근거입니다. 연골 보존이나 OA 진행 억제 치료의 후보를 제시하지만 환자에게 특정 약물·주사를 시행하라는 권고로 연결할 수 없습니다.

해석의 제한

사람 조직과 전임상 실험의 결과입니다. DPP-4의 하위 기전과 비OA 연골의 항상성 역할이 충분히 규명되지 않았으며 사람 OA 치료의 안전성과 유효성을 입증하지 않았습니다.

짧게 정리하면

이 연구가 확인한 것은 무엇인가요?

사람 OA 연골세포의 약 57%에서 SA-β-gal 양성이 관찰됐습니다.

개별 환자의 치료 결정에 바로 적용할 수 있나요?

사람 조직과 전임상 실험의 결과입니다. DPP-4의 하위 기전과 비OA 연골의 항상성 역할이 충분히 규명되지 않았으며 사람 OA 치료의 안전성과 유효성을 입증하지 않았습니다.

Keywords · 주제어

Abstract · 원문 초록

Du Hyun Ro, Gun Hee Cho, Ji Yoon Kim, Seong Ki Min, Ha Ru Yang, Hee Jung Park, Sun Young Wang, You Jung Kim, Myung Chul Lee, Hyun Cheol Bae, Hyuk-Soo Han. Selective targeting of dipeptidyl-peptidase 4 (DPP-4) positive senescent chondrocyte ameliorates osteoarthritis progression. Aging cell. 2024;23(7):e14161. doi:10.1111/acel.14161.

Senescent cells increase in many tissues with age and induce age-related pathologies, including osteoarthritis (OA). Senescent chondrocytes (SnCs) are found in OA cartilage, and the clearance of those chondrocytes prevents OA progression. However, targeting SnCs is challenging due to the absence of a senescent chondrocyte-specific marker. Therefore, we used flow cytometry to screen and select senescent chondrocyte surface markers and cross-validated with published transcriptomic data. Chondrocytes expressing dipeptidyl peptidase-4 (DPP-4), the selected senescent chondrocyte-specific marker, had multiple senescence phenotypes, such as increased senescence-associated-galactosidase, p16, p21, and senescence-associated secretory phenotype expression, and showed OA chondrocyte phenotypes. To examine the effects of DPP-4 inhibition on DPP-4+ SnCs, sitagliptin, a DPP-4 inhibitor, was treated in vitro. As a result, DPP-4 inhibition selectively eliminates DPP-4+ SnCs without affecting DPP-4- chondrocytes. To assess in vivo therapeutic efficacy of targeting DPP-4+ SnCs, three known senolytics (ABT263, 17DMAG, and metformin) and sitagliptin were comparatively verified in a DMM-induced rat OA model. Sitagliptin treatment specifically and effectively eliminated DPP-4+ SnCs, compared to the other three senolytics. Furthermore, Intra-articular sitagliptin injection to the rat OA model increased collagen type II and proteoglycan expression and physical functions and decreased cartilage destruction, subchondral bone plate thickness and MMP13 expression, leading to the amelioration of OA phenotypes. Collectively, OARSI score was lowest in the sitagliptin treatment group. Taken together, we verified DPP-4 as a surface marker for SnCs and suggested that the selective targeting of DPP-4+ chondrocytes could be a promising strategy to prevent OA progression.

© 2024 The Authors. Aging Cell published by Anatomical Society and John Wiley & Sons Ltd.

원래 논문

Selective targeting of dipeptidyl-peptidase 4 (DPP-4) positive senescent chondrocyte ameliorates osteoarthritis progression

Du Hyun Ro, Gun Hee Cho, Ji Yoon Kim, Seong Ki Min, Ha Ru Yang, Hee Jung Park, Sun Young Wang, You Jung Kim, Myung Chul Lee, Hyun Cheol Bae, Hyuk-Soo Han
Aging Cell · 2024

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