R.Du Hyun Ro整形外科と研究の話
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論文資料室
OAcartilagesenescenceDPP-4preclinical research

2024 · Aging Cell

DPP-4を利用して老化軟骨細胞を選択的に識別・除去すると、OAの進行を抑えられるか?

ヒトOA軟骨細胞の約57%でSA-β-gal陽性が認められました。

原著 FIGURE 6

マウスDMM変形性関節症モデルにおける染色・組織スコアと機能指標です。図を拡大する

マウスDMM変形性関節症モデルにおける染色・組織スコアと機能指標です。

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.

根拠・原著画像の利用条件
原著の図の説明

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

対象と方法

TKAのOA軟骨提供者10人、腫瘍切除時の非OA提供者10人、培養細胞・ラットOA実験で、患者治療試験ではありません。フローサイトメトリーと転写解析の交差検証で表面マーカーを探し、細胞でsitagliptin、DMM誘発ラットOAで3種類のsenolyticと比較しました。投薬は実験法としてのみ解釈します。

絵を読んだ順序です

ラットDMM関節症モデルの染色、組織スコア、機能指標です。人の患者の治療前後の写真ではありません。 人の軟骨で見つかったDPP-4陽性老化細胞を、培養と動物実験で続けて評価しました。Figure 6のシタグリプチンの結果は前臨床根拠であり、関節症に糖尿病薬を服用・注射する推奨ではありません。人のOAでは用量・安全性・長期効果を検証する臨床研究が別に必要です。

主な結果

ヒトOA軟骨細胞の約57%でSA-β-gal陽性が認められました。 DPP-4阻害は、培養系でDPP-4陽性の老化細胞を選択的に除去しました。ラットモデルでは、軟骨損傷・MMP13・軟骨下骨板の厚さが減少し、II型コラーゲン・プロテオグリカン・機能指標が改善しました。 実験の比較群のうち、シタグリプチン群のOARSIスコアが最も低くなっていました。臨床の患者さんの症状や手術の延期に対する効果の数値は示されていません。

手術に関する読書のポイント

老化軟骨細胞を標的とする研究の機序的根拠です。軟骨温存やOA進行抑制の治療候補を示しますが、患者に特定の薬剤・注射を勧める根拠にはなりません。

解釈の限界

人の組織と前臨床実験の結果です。DPP-4の下流機序と非OA軟骨の恒常性における役割は十分に解明されていません。人のOA治療の安全性と有効性を証明したものではありません。

簡単に説明しましょう

この研究で何が確認されましたか?

ヒトOA軟骨細胞の約57%でSA-β-gal陽性が認められました。

治療決定に直接適用できるか?

人の組織と前臨床実験の結果です。DPP-4の下流機序と非OA軟骨の恒常性における役割は十分に解明されていません。人のOA治療の安全性と有効性を証明したものではありません。

Keywords・キーワード

Abstract・原文の抄録

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.

オリジナル紙だ

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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