骨关节炎（OA）是世界上头号致残性疾病。目前尚无完全治愈OA的策略,现有的临床治疗手段也主要是通过药物缓解OA患者的疼痛症状。特异性的COX-2抑制剂如塞来昔布（celecoxib）是目前临床上治疗OA炎症和疼痛的一线用药,但长期使用COX-2抑制剂会引起严重的心血管不良事件,血栓、心肌梗塞和中风的风险均增加,受到了FDA的严重警告。PGE2在心血管中具有重要作用,由于COX-2抑制剂减少了PGE2的生成,因此产生了严重的副作用。已发现PGE2可以激活下游四个EP受体（EP1、EP2、EP3、EP4）。相关研究表明,PGE2激活EP4受体是促进OA中软骨降解及引发OA相关疼痛的主要原因。但也有文献报道EP4受体的激活可以抑制软骨降解、促进软骨分化,保护关节软骨。为了明确EP4调控关节软骨稳态的分子机制及开发靶向EP4效果更好的小分子药物,我们进行了以下研究。本研究发现,软骨内特异性敲除EP4受体的小鼠(EP4f/f;Col2Cre)体型变小,且生长板肥大区相对静止区和增殖区比例减少。缺失EP4受体的软骨细胞早期分化被促进,晚期肥大被抑制。在构建的软骨内诱导型敲除EP4小鼠(EP4f/f;Aggrecan CreERT)中,由DMM手术诱导的软骨损伤、滑膜炎症以及OA疼痛均明显减轻。同时,我们在软骨细胞和巨噬细胞上筛选了一系列新型EP4小分子拮抗剂,最终发现HL-1-148效果最显著。一方面,HL-1-148在抑制软骨细胞降解酶的表达、抑制炎症中具有良好的效果;另一方面,HL-1-148还具有促进软骨细胞分化的能力;此外,在小鼠体内抑制软骨降解酶的效果明显好于celecoxib,毒性也远小于celecoxib。小鼠股骨头及OA病人软骨外植体培养实验也证明,HL-1-148能抑制蛋白多糖的释放。在动物体内,我们利用小鼠DMM诱导OA模型评估了HL-1-148的药效,发现其不仅能减轻OA疼痛,还能抑制滑膜炎症、缓解软骨损伤。此外,我们对EP4调控OA的机理进行了初步探索,发现HL-1-148可以通过促进c AMP来激活CREB的磷酸化,进而上调SOX9的表达,最终促进了软骨的合成。综上所述,与COX-2靶点相比,EP4受体不仅可以作为缓解OA炎症和疼痛的靶点,还具有抑制软骨损伤、促进软骨合成的功能。高效选择性的新型EP4拮抗剂HL-1-148具有开发成治疗OA软骨损伤及缓解OA疼痛的药物潜力。