近年来，神经系统与骨骼系统相互调控的研究逐渐成为生物医学领域的热点。骨关节炎（Osteoarthritis,OA）作为全球范围内高发的退行性疾病，在中国的患病率逐年增高，为社会带来巨大的医疗和经济负担，严重影响人民健康和幸福生活。尽管OA的病因复杂且尚未完全阐明，但越来越多的研究揭示神经系统在骨关节炎发生与发展中发挥关键作用。

OA的典型特征包括外源性神经浸润导致的疼痛、软骨细胞肥大化、骨赘形成及关节腔炎症等。这些现象表明，神经对软骨退变的调控可能具有重要意义。尽管已有研究报道外源神经会随着软骨下骨重建而浸润软骨，但软骨内如何维持无神经稳态，以及软骨细胞与神经之间的相互作用机制，依然是骨科学研究中的难题。

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2025年1月2日，中国科学院深圳先进技术研究院脑认知与脑疾病研究所杨帆研究员团队、生物医药与技术研究所陈棣教授团队联合四川大学华西医院周宗科主任团队在这一领域取得重要突破，相关研究“Neuronal guidance factor Sema3A inhibits neurite ingrowth and prevents chondrocyte hypertrophy in the degeneration of knee cartilage in mice,monkeys and humans”发表在Bone Research杂志。

研究发现，Sema3A（Semaphorin-3A）神经多肽因子在骨关节炎疾病中具有显著的软骨保护作用。Sema3A属于Semaphorin家族，是一类广泛存在于神经系统的信号分子并主要参与神经元轴突的方向引导。近年来的研究表明，Sema3A在骨骼、血管等外周器官中同样具有重要功能，尤其是在维持软骨组织的无神经稳态和调控骨关节功能方面。研究团队通过体外细胞培养和特异性Sema3A条件敲除小鼠均证实，Sema3A对软骨退变具有保护作用，同时证明Sema3A是通过激活PI3K通路维持软骨细胞稳态的关键分子。在小鼠和恒河猴OA模型中，通过关节内注射Sema3A蛋白和基因过表达软骨细胞Sema3A，对于软骨退变具备显著保护作用；Sema3A同时可以调节外周感觉神经的生长和浸润，具有缓解疼痛及改善相关情绪障碍的功能。在患者膝关节内注射含有Sema3A的PRP血浆，发现具有缓解临床患者关节疼痛的作用，验证了Sema3A治疗OA的潜在应用价值。以上系列研究证明Sema3A在骨关节炎中抑制神经突起生长以及缓解外周疼痛感受中发挥重要作用。

Sema3A在骨关节炎中抑制神经突起生长以及缓解外周疼痛感受

本研究发现了神经轴突导向因子Sema3A在骨关节炎的发生发展中发挥重要作用，为软骨保护和骨关节炎疼痛的干预治疗开辟了新路径。此外骨关节炎疼痛常导致外周神经过度敏化，引发的长期慢性疼痛会导致中枢的神经活动异常或神经振荡改变，引发焦虑抑郁等情绪障碍。基于Sema3A分子调控神经-软骨相互作用的研究，将促进神经系统与外周器官相互调控领域的进一步发展，为从外周干预中枢神经相关疾病的治疗提供参考，并推动更多新型治疗策略的诞生。

四川大学华西医院黄石书、深圳先进院-深圳市宝安中医院联合博后高大双、上海交通大学第九人民医院李振霞为本论文共同第一作者，深圳先进院杨帆研究员、陈棣教授与四川大学华西医院周宗科主任为论文共同通讯作者。该研究得到科技部重点研发计划、国家自然科学基金委重大项目和面上项目、深圳市医学研究专项资金等项目的资助，并受深港脑科学创新研究院支持。