创伤后骨关节炎（Post-traumatic osteoarthritis, PTOA）是一种由于关节损伤引发的慢性退行性疾病。目前的治疗方法主要缓解症状，但无法有效阻止或逆转疾病进展。尽管新兴疗法在临床前研究中表现出潜力，但如何在关节这一动态、高机械压力环境中有效递送药物仍然是一大挑战。
近日，麻省总医院-布莱根医院（Mass General Brigham）的研究团队开发出一种新型水凝胶，可在持续运动的关节环境中提供稳定的药物释放，并在模拟跑步关节压力的实验中表现出良好效果。这一突破性成果已发表在《美国国家科学院院刊》（Proceedings of the National Academy of Sciences）上。
突破传统水凝胶局限，延长药物释放时间
“能够改变疾病进程的药物（disease-modifying drugs）可以减缓、阻止甚至逆转PTOA，但由于关节内药物的快速清除，这些药物的疗效受到极大限制。虽然水凝胶可以延长药物释放，但传统水凝胶在运动过程中容易降解。”研究的主要及共同资深作者、布莱根妇女医院（Brigham and Women's Hospital, BWH）麻醉、围手术期与疼痛医学系生物工程师Nitin Joshi博士解释道。Joshi博士同时也是哈佛医学院（Harvard Medical School）麻醉学助理教授。
对此，研究团队开发了一种能在机械压力下持续释放药物的水凝胶。“我们意识到传统水凝胶的局限性，因此设计了一种在运动状态下仍能稳定释放药物的材料。”研究的共同资深作者、BWH麻醉学杰出主席（distinguished chair of anesthesiology）Jeffrey Karp博士表示。Karp博士同时也是哈佛医学院麻醉学教授。
自修复水凝胶：持久释放药物并改善关节润滑
在研究中，科学家们使用了一种常见食品添加剂——单硬脂酸三甘油酯（triglycerol monostearate, TG-18）制造水凝胶。这种水凝胶具有自修复特性，在受到机械压力时会液化，而压力解除后又能迅速重新形成，从而确保药物能够长期、稳定地释放，即使在持续运动的关节环境中也不会被破坏。实验数据显示，该水凝胶在小鼠模型中显著减少了软骨损伤，同时还能改善关节润滑。
减少注射频率，或可推迟手术需求
“我们的水凝胶技术可能会改变PTOA的治疗方式。”BWH风湿病学、炎症与免疫学部的主治风湿病专家（attending rheumatologist）兼哈佛医学院医学助理教授Joerg Ermann博士表示，“它不仅可以减少患者频繁注射的需求，还可能减缓疾病进展，甚至推迟或避免手术。”
这一创新治疗方案对运动员、军人以及年轻的关节损伤患者尤为重要，他们需要既能有效治疗，又能维持活跃生活方式的疗法。研究团队希望，未来该水凝胶能够进一步进入临床试验，为PTOA患者带来新的治疗选择。
参考文献：Nitin Joshi et al, A mechanically resilient soft hydrogel improves drug delivery for treating post-traumatic osteoarthritis in physically active joints, Proceedings of the National Academy of Sciences (2025). DOI: 10.1073/pnas.2409729122
编辑：王洪
排版：李丽
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