2021-09-30 16:25

骨质流失的发现为骨质疏松症和类风湿关节炎提供了潜在的治疗方法

Bone-loss discovery points to potential treatment for osteoporosis, rheumatoid arthritis

一项关于骨质疏松症的新发现提示了一种治疗骨质疏松症和风湿性关节炎骨质流失的潜在靶点。

弗吉尼亚大学医学院的研究人员和他们的合作者的发现有助于解释为什么专门的骨细胞,称为“破骨细胞”,开始分解比身体取代更多的骨头。随着更多的研究,科学家们有一天可能会找到潜在的原因来预防或治疗骨质疏松。

这一发现也解释了为什么以前一些骨质疏松症治疗的尝试结果令人失望。

“骨降解和随后的修复是通过降解骨的细胞(破骨细胞和生成新骨基质的细胞)之间复杂的相互作用进行微调的。因此,单纯消除破骨细胞并不总是治疗病理性骨丢失的最佳方法。相反,我们在破骨细胞中发现了一个‘信号节点’,它调节它们降解骨骼的功能,但不会减少破骨细胞的数量,”弗吉尼亚大学医学院和卡特免疫中心的研究人员Sanja Arandjelovic说。

研究人员Kodi Ravichandran是弗吉尼亚大学微生物学、免疫学和癌症生物学系主任,同时也是弗吉尼亚大学细胞清除中心主任,他指出,这一发现可能有助于开发更好的骨质疏松治疗方法:“在这项研究中,”他说,“我们发现了以前不被重视的有助于破骨细胞功能的因素,这确实令人兴奋,并开辟了新的研究途径。”

了解骨质疏松

骨质疏松症影响着全世界超过2亿人,50岁以上的人中有三分之一的女性和五分之一的男性会发生骨折。骨质流失也见于类风湿性关节炎,这是一种疼痛的炎症,影响了高达1%的人,包括超过130万的美国人。

科学家们渴望了解导致这种骨质流失的原因,并开发新的治疗和预防方法。Arandjelovic, Ravichandran和他们的合作者发现了一个重要的贡献者,一种叫做ELMO1的细胞蛋白。他们发现,这种蛋白质促进了去骨破骨细胞的活动。虽然破骨细胞看起来像是“坏人”,因为它们会移除骨头,但它们对骨骼健康至关重要,因为它们通常只移除足够的骨头来刺激新骨头的生长。当破骨细胞变得太有攻击性,并且移除的骨头比身体产生的要多时,问题就出现了。那么骨密度就会受到影响,骨头也会变弱。

研究人员说,这种过度的骨骼退化可能受到遗传因素的影响。他们注意到,许多与ELMO1相关的基因和蛋白质以前就与骨疾病和破骨细胞功能有关。

治疗骨质疏松症和风湿性关节炎

令人鼓舞的是,研究人员通过阻断ELMO1,包括两种不同的类风湿性关节炎模型,能够防止实验室小鼠的骨质流失。研究人员说,这表明临床医生可以将这种蛋白质作为治疗或预防骨质疏松症和类风湿关节炎引起的骨质流失的一种方法。

他们注意到,之前通过靶向破骨细胞治疗骨质疏松症的努力只取得了混合的成功,他们提供了一个潜在的解释:破骨细胞不仅移除骨头,而且在召集其他细胞进行骨置换中发挥作用。因此,针对ELMO1可能比简单地向破骨细胞发动战争提供更好的选择。

Ravichandran说:“我们使用肽靶向ELMO1活性,能够在不影响破骨细胞数量的情况下抑制骨基质的降解。”“我们希望,在我们的研究中发现的这些新的破骨细胞调节剂可以用于未来治疗骨质疏松症和关节炎等过度骨质流失的情况。”

研究人员在科学杂志《自然通讯》上发表了他们的发现。研究小组成员包括Arandjelovic、Justin S.A. Perry、Ming Zhou、Adam Ceroi、Igor Smirnov、Scott F. Walk、Laura S. Shankman、Isabelle Cambre、Suna Onengut-Gumuscu、Dirk Elewaut、Thomas P. conrad和Ravichandran。