新加坡研究人员开发出检查骨质疏松症的新策略

发布日期:2020-08-19

  新加坡国立大学(NUS)的一个研究小组已经确定了一种在保持骨骼健康的同时减少骨骼吸收的新途径。国大科学学院生物科学系副教授克里斯托夫·温克勒(Christoph
Winkler)领导的这项研究开辟了新的,可能更有效的骨质疏松治疗方法。

  骨质疏松症是最常见的与年龄相关的骨病。据估计,年龄在50岁以上的女性中,三分之一的女性和五分之一的男性患有骨质疏松性骨折。在老龄化人群中,髋部骨折的发生率急剧增加,导致发病和死亡的风险很高。因此,骨质疏松症在新加坡乃至世界范围内都是当前的重大健康问题。

  为了制定检查骨质疏松症的新策略,NUS团队还包括来自NUS生物科学系的Phan Quang Tien博士和Tan Wen
Hui博士,与新加坡基因组研究所和维尔茨堡大学的研究小组合作。

  他们利用基因分析发现了一种小蛋白,趋化因子CXCL9与它在维持健康骨骼中所起的重要作用之间的联系。他们还确定了两种抑制剂作为骨质疏松症的有希望的药物靶标。

  这项开创性工作于2020年7月27日发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上。

  小蛋白在骨质疏松症中的作用

  骨质疏松症是由称为“破骨细胞”的骨吸收细胞的过度活动以及称为“成骨细胞”的成骨细胞的活动减少引起的。在健康的个体中,这两种细胞类型的平衡活动可以使骨骼不断更新,从而保持骨骼健康健康。

  但是,对于骨质疏松症,不均匀的骨吸收导致低的骨矿物质密度,从而导致骨骼脆弱和容易骨折。

  NUS的研究小组表明,小蛋白趋化因子CXCL9在从位于骨基质表面的成骨细胞中释放时,在骨质疏松症中起作用。在骨质疏松条件下,CXCL9向容纳破骨细胞前体的储库扩散。

  这些破骨细胞前体在其细胞表面产生受体CXCR3。通过CXCL9激活后,破骨细胞前体被动员并以高度定向的方式向骨基质迁移很长一段距离,在那里它们开始吸收骨骼。

  长期以来,众所周知CXCL9及其受体CXCR3都能调节免疫细胞向炎症部位的迁移,例如在牛皮癣和类风湿性关节炎中。然而,它们在骨质疏松症和骨细胞募集中的作用尚不清楚。

  已知小分子抑制剂AMG-487和NBI-74330会阻断CXCR3活性,但在早期治疗牛皮癣的临床试验中收效甚微。现在的研究小组表明,这些抑制剂在阻断破骨细胞募集和保护骨骼免受骨质疏松作用方面非常有效。

  骨质疏松治疗的新途径

  当前大多数骨质疏松症治疗方法包括使用双膦酸盐,其可阻止破骨细胞的活性,从而防止过多的骨吸收。但是,长时间使用这些药物治疗会消除必要的骨转换,从而导致骨折风险增加和其他不良副作用。因此,迫切需要开发克服当前治疗方法局限性的新策略。

  根据我们的研究,以有效剂量给药时,AMG-487和NBI-74330均可将形成的破骨细胞数量减少50%以上。虽然这两种抑制剂已在临床前和临床试验中进行了测试,但尚未用作骨质疏松的靶标。我们建议这两种小分子拮抗剂可用于以剂量依赖的方式调节或调节骨质疏松症患者中的破骨细胞数量过多。”

  新加坡国立大学生物科学系副教授Christoph Winkler补充说:“我们的新策略具有主要优势,因为可以有针对性地防止过度的骨吸收,但是正常的骨转换仍将继续。这有可能避免骨质疏松症患者增加骨折风险,并保持健康的骨骼以提高质量生活。

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