膝关节骨关节炎的X线影像

利用荧光探针可以使诊断和监测骨关节炎更容易。骨关节炎是一种以关节疼痛为主要临床表现的疾病，影响近2.7千万美国人。这种疾病经常在出现疼痛症状后才被发现。早期诊断可能对患者的管理及预后更有利。一项新的研究发现，荧光探针追踪雄性小鼠骨关节炎的发展，随着疾病的进展发出光亮。该研究结果发表在2月出版的关节炎与风湿病杂志（Arthritis & Rheumatology）上。

在这种情况下，“探针”是一种无害的荧光分子，能够检测导致关节软骨损失的活动，即骨关节炎的主要特征。这项小鼠实验研究由塔夫斯大学医学院（TUSM）和赛克勒生物医学科学研究生院的研究人员发起，首次证明了能够通过一种肉眼看不见的特定类型的光——近红外荧光，利用其光学成像来检测骨关节炎随时间的变化。新的方法也可能帮助分析治疗骨性关节炎药物的有效性，从而提高疗效。

“患者的疼痛随时间频率增加，进而被诊断为骨关节炎。最常用的影像学检查是X线，不能体现疼痛的程度，也不能直接看到的软骨损失的程度，这对医生和患者都是一个挑战。”共同第一作者Averi A. Leahy, B.A.说，塔夫斯大学医学院和Sackler学校的医学科学家培训计划的医学博士生。

“荧光探针使初始导致软骨破坏活动更容易被观察到，并可以评估骨性关节炎的阶段，这是早期检测和充分监测疾病所需的。为了测量探针的信号，我们使用了一个光学成像系统，以非侵入的方式看到膝盖的内部。”Shadi A. Esfahani说道。Shadi A. Esfahani为共同第一作者，医学博士，公共卫生硕士，马萨诸塞州总医院核医学和分子成像部和哈佛医学院放射科博士后研究员。

54只小鼠右侧膝关节被损伤，引起的关节炎，作为实验组（小鼠接受止痛药）。而小鼠健康的左膝作为对照组。

在2个月内，研究人员每2周为每个膝关节照像，以确定荧光探针发出的信号。引人注目的是，从骨性关节炎的早期到中期，在各检测时间点，受伤的右膝信号变得更亮了。而健康的膝盖探针发射的低信号并没有随时间显著增加。

Li Zeng博士，文章的通讯作者，也是主要作者，是TUSM综合生理学与病理学系副教授， Sackler学校细胞，分子和发育生物机能项目的成员与教授。Averi Leahy是她的一个学生，与Umar Mahmood医学博士、博士合作完成该研究，转化核医学和分子成像中心主任，核医学和分子成像的联合主管，马萨诸塞州总医院和哈佛医学院放射科副教授。

Zeng说道，下一步是长时间监测荧光探针来确定在骨关节炎的后期是否会出现相同的结果。她还希望利用探针帮助开发治疗的动物方法，因为有些狗容易发生骨关节炎。

骨关节炎是最最常见的关节炎类型，会导致疼痛，肿胀，导致覆盖在骨骼末端的软骨损伤，引起活动障碍。本病常由外伤或髋关节，手关节或膝关节的长期磨损导致。减少骨关节炎的负担一直是US公共卫生机构的首要任务。骨关节炎的国家公共卫生工作计划，由关节炎基金会和疾病控制和预防中心的创建，呼吁更多的研究来更好地了解骨关节炎，发现有效干预策略。

Tufts大学Zeng的实验室研究组织的形成和降解的机制以制定有效的策略来治疗关节炎。她的团队利用组织工程技术，可用于产生更强，更稳定的软骨组织的方法，从而耐受骨关节炎引起的炎症。

先前的研究已经表明一种称为基质金属蛋白酶（MMP）的增加有助于骨关节炎的软骨退化。荧光探针被引入膝关节并测定MMP活性。