【大公報訊】記者郭如佳報道：骨關節炎是本港常見的關節疾病，現時治療仍以紓緩症狀為主，未有方法有效阻止病情惡化。香港中文大學研究團隊以人體細胞製成晶片，模擬腸道菌群與關節軟骨之間的互動，發現部分益生菌及其代謝產物有助軟骨發育，亦能紓緩關節炎症。負責研究的中大生物醫學工程學系校長特聘助理教授李中表示，晶片日後可用於篩選益生菌及針對腸道菌群的療法，為骨關節炎治療帶來新思路。

衍生代謝物信號發揮功效

是次研究結果刊登於國際期刊《Science Advances》。團隊指出，腸道微生物除了協助消化，所產生的各種小分子亦會影響人體的免疫反應和炎症水平，而臨床上顯示腸道菌群與關節健康有關的證據也日漸增多。然而，動物實驗與人體的生理運作存在落差，益生菌、腸道細胞和軟骨細胞所需的生長環境又各有不同，傳統培養皿無從兼顧，箇中機制因而一直難以直接驗證。

李中團隊因此研發出首個「微生物—腸道—軟骨軸晶片」，以微流控技術將腸道微生物、腸上皮屏障及人源軟骨類器官整合在同一晶片上。為讓益生菌生長，晶片設有缺氧—有氧界面，流體灌流環境亦接近人體；益生菌在腸道一側產生的代謝物可傳送至軟骨模塊，各模塊之間則不會出現污染。

團隊形容，晶片猶如一個可控制的微縮人體模型，研究人員能從中實時觀察關節軟骨如何受腸道菌群影響，從而深入了解骨關節炎的病理機制。

團隊進一步在晶片的腸道模塊引入特定益生菌，發現軟骨類器官中II型膠原蛋白和聚集蛋白聚糖等與健康軟骨相關的分子表達上升，與軟骨分解及退化相關的分子則下降，反映益生菌衍生的代謝物信號有助軟骨組織發育。

在模擬骨關節炎常見炎症環境的測試中，益生菌相關代謝物即使受炎症刺激，同樣能減少炎症及軟骨分解反應，軟骨基質結構亦得到較好的維持，團隊認為結果反映特定益生菌對關節軟骨有直接保護作用。