骨科

逆转骨骼衰老,打破骨质疏松治疗困局:南京医大团队实现骨密度恢复

作者:金宝搏网站登录技巧 来源:金宝搏网站登录技巧 日期:2024-11-05
导读

         在临床治疗中,骨质疏松症一直是一个“难缠”的对手,传统的疗法总是伴随着局限性和副作用,患者们急需一种更有效且安全的治疗选择。近期发表的一项研究提出了一种新的策略,能够精准地清除衰老的骨骼细胞,为治疗骨质疏松症带来了革命性的变革。

关键字:  骨质疏松症 

        【CMT&CHTV 医学前沿·临床经典】

        导语:在临床治疗中,骨质疏松症一直是一个“难缠”的对手,传统的疗法总是伴随着局限性和副作用,患者们急需一种更有效且安全的治疗选择。近期发表的一项研究提出了一种新的策略,能够精准地清除衰老的骨骼细胞,为治疗骨质疏松症带来了革命性的变革。

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        维生素D不足与骨质疏松症,ABT263成干预新焦点

        随着全球人口老龄化的加剧,骨质疏松症已成为一个日益严峻的全球健康威胁。这种以骨密度降低和骨折风险增加为特征的疾病,对老年人的生活质量构成了巨大挑战。目前,全球有超过两亿人受到骨质疏松症的影响,每年因骨质疏松引发的骨折高达890万例。尽管现有的治疗方法如维生素D补充、双膦酸盐和激素替代疗法等在一定程度上缓解了病情,但它们各自存在局限性:维生素D补充可能存在吸收不稳定和潜在毒性问题;双膦酸盐类药物可能引起严重副作用,尤其在维生素D缺乏的患者中效果不佳;激素替代疗法则可能增加乳腺癌和心血管事件的风险。

        维生素D不足已被证实是加速骨质疏松症发展的重要因素。作为调节骨细胞功能的关键因子,活性形式的维生素D,即1,25-二羟维生素D(1,25(OH)2D)在维持骨健康中扮演着重要角色。1,25(OH)2D的不足可诱导骨细胞、成骨细胞和骨髓间充质干细胞(BM-MSCs)进入衰老状态,并产生衰老相关分泌表型(SASP),这些改变破坏了骨组织的稳态,导致骨形成与吸收之间的失衡,最终加速骨质丢失。然而,针对1,25(OH)2D不足引起的骨质疏松症的治疗策略,尤其是针对其背后的细胞衰老机制的治疗手段,目前仍然缺乏。

        2024年10月,南京医科大学的苗登顺教授团队在Journal of Orthopaedic Translation杂志发表了一篇题为“The senolytic agent ABT263 ameliorates osteoporosis caused by active vitamin D insufficiency through selective clearance of senescent skeletal cells”的研究,探索了ABT263这一衰老细胞清除剂在纠正由活性维生素D不足引起的骨质疏松症中的潜力。这项研究不仅关注了ABT263对骨密度和骨质量的改善作用,还深入探讨了其在分子层面上对氧化应激、DNA损伤、细胞衰老和SASP的影响,为开发新的治疗策略提供了重要线索。通过选择性清除衰老的骨骼细胞,ABT263有望减轻这些细胞对骨组织的负面影响,恢复骨组织的正常功能,为骨质疏松症患者带来新的治疗选择。

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        靶向清除衰老细胞试验,探索ABT263对骨质疏松症的疗效

        本研究是一项基础研究,旨在探索ABT263对于由活性维生素D不足引起的骨质疏松症的纠正作用。研究团队使用了年轻的和年老的野生型(WT)小鼠以及1,25(OH)2D缺乏的Cyp27b1+/−小鼠作为实验对象。实验组小鼠接受了ABT263的处理,通过口服灌胃的方式进行,剂量为每天每公斤体重50毫克,持续一周,随后间隔两周后重复两个周期。主要评价指标包括骨密度、骨体积、骨小梁数量、骨小梁厚度和胶原蛋白合成等。次要评价指标包括氧化应激和DNA损伤的生物标志物,以及衰老细胞和衰老相关分泌表型(SASP)的标志物。

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        ABT263显著改善骨密度,减少氧化应激与DNA损伤

        ABT263显著提升骨质疏松症模型小鼠的骨密度和骨质量

        研究人员发现,ABT263治疗能够显著提升因活性维生素D缺乏导致的骨质疏松症模型小鼠的骨密度和骨质量。数据显示,经过ABT263处理后,小鼠的腰椎骨密度(BMD)从0.2 g/cm³提高到0.25 g/cm³,增长约25%。骨体积分数(BV/TV)从20%增加到接近30%,显示出约30%的提升。此外,骨小梁厚度(Tb.Th)和数量(Tb.N)也分别提高了约20%(图1、2)。这些结果表明,ABT263在改善骨骼密度、质量和微观结构方面具有积极作用。

        ABT263有效减轻氧化应激和DNA损伤

        在进一步分析中,研究人员发现ABT263能够减轻氧化应激,增加抗氧化酶SOD2的表达,并降低DNA损伤标志物γ-H2A.X的水平。实验数据显示,SOD2阳性骨细胞的比例从20%提高到40%,而γ-H2A.X阳性骨细胞的比例从30%降至15%(图3)。这些发现表明,ABT263不仅在结构上改善了骨骼,还在分子层面提供了保护,减轻了细胞衰老和DNA损伤。

        ABT263降低细胞衰老标志物,缓解SASP效应

        研究人员还发现,ABT263在减少细胞衰老标志物方面也显示出了积极的疗效。在实验中,β-半乳糖苷酶阳性的衰老细胞比例显著降低,p16、p21、p53以及IL-1β等衰老相关标志物的表达也明显减弱。例如,p16阳性细胞的比例从处理前的约40%降低到了约20%(图4)。这些结果进一步证实了ABT263在减少细胞衰老和SASP方面的潜力,这对于缓解与衰老细胞相关的炎症和组织破坏至关重要。

        ABT263恢复BM-MSCs的增殖和成骨分化能力

        在对BM-MSCs功能的影响评估中,研究人员发现ABT263不仅能减少这些细胞的衰老标志,还能促进其增殖和成骨分化。实验结果显示,ABT263处理后,EdU阳性细胞的比例以及ALP阳性克隆形成单位的数量都显著增加,显示出BM-MSCs的增殖和分化能力得到了恢复。例如,EdU阳性细胞的比例增加了约50%,而ALP阳性克隆形成单位的数量也增加了约40%。这些结果对于理解ABT263如何通过改善BM-MSCs的功能来促进骨形成具有重要意义。通过这些详细的数据描述,研究人员和医生们能够更准确地评估ABT263在骨质疏松症治疗中的潜力。

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        总结

        本研究深入探讨了ABT263在改善活性维生素D缺乏引起的骨质疏松症中的潜在作用。研究发现,ABT263通过促进衰老细胞的凋亡、减轻氧化应激、降低DNA损伤、减少细胞衰老标志物以及缓解衰老相关分泌表型(SASP),有效提升了骨质疏松模型小鼠的骨密度和骨质量。此外,ABT263还恢复了骨髓间充质干细胞(BM-MSCs)的增殖和成骨分化能力,为骨质疏松症的治疗提供了新的策略。这些发现不仅证实了ABT263在骨疾病治疗中的潜力,也为未来的药物开发和临床研究提供了新的方向。展望未来,ABT263的进一步研究有望为骨质疏松症患者带来更为有效的治疗方法,改善他们的生活质量,并减轻社会医疗负担。

        参考文献

        YANG C, QIAO W, XUE Q, et al. The senolytic agent ABT263 ameliorates osteoporosis caused by active vitamin D insufficiency through selective clearance of senescent skeletal cells[J]. J Orthop Translat, 2024, 49: 107-118. DOI: 10.1016/j.jot.2024.08.012.

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        编辑:连翘

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        排版:半夏

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