人体内有三种主要的软骨。第一种是弹性软骨，柔软而富有弹性，构成外耳等结构。第二种是纤维软骨，致密而坚韧，能够吸收脊椎骨间等部位的冲击力。第三种是透明软骨，光滑而富有光泽，为踝关节、髋关节、肩关节和部分膝关节等关节提供低摩擦的润滑和灵活性。透明软骨——也称为关节软骨——是骨关节炎最常累及的软骨。
骨关节炎的发生是由于关节因衰老、损伤或肥胖而承受压力。软骨细胞开始释放促炎分子并分解胶原蛋白，胶原蛋白是软骨的主要结构蛋白。胶原蛋白流失后，软骨变薄变软；伴随的炎症会导致关节肿胀和疼痛，这是该疾病的典型特征。正常情况下，关节软骨很少再生。尽管在骨骼中已发现一些具有生成软骨能力的干细胞或祖细胞群，但试图在关节软骨中寻找类似细胞群的尝试均未成功。
斯坦福大学布劳实验室之前的研究表明，一种名为前列腺素E2的分子对肌肉干细胞的功能至关重要。一种称为15-PGDH的蛋白质会降解前列腺素E2。抑制15-PGDH的活性，或提高前列腺素E2的水平，可以促进幼鼠受损肌肉、神经、骨骼、结肠、肝脏和血细胞的再生。
他们尝试给老年小鼠注射一种抑制15-PGDH活性的小分子药物——首先注射到腹部（这样可以影响全身），然后直接注射到关节。结果发现，与年轻小鼠相比，老年小鼠的膝关节软骨明显变薄且功能下降，但在注射药物后，关节表面的软骨增厚了。进一步的实验证实，关节中的软骨细胞正在生成透明软骨（即关节软骨），而不是功能较差的纤维软骨。
研究人员说：“老年小鼠的软骨再生程度之高令我们感到惊讶。效果非常显著。”
“这种机制非常引人注目，彻底改变了我们对组织再生方式的理解，很明显，软骨中大量已存在的细胞正在改变它们的基因表达模式。通过靶向这些细胞进行再生，我们或许有机会在临床上产生更大的整体影响。”
布劳补充道：“针对肌肉无力的15-PGDH抑制剂的I期临床试验表明，该药物对健康志愿者安全有效。我们希望尽快启动类似的试验，以测试其在软骨再生方面的效果。我们对这项潜在的突破感到非常兴奋。试想一下，如果能够再生现有的软骨，避免关节置换，那该有多好。”
“抑制 15-羟基前列腺素脱氢酶促进软骨再生”， 2025 年 11 月 27 日，《科学》。
DOI：10.1126/science.adx6649
