Nature 子刊:衰老細胞引發骨質疏鬆?

作者:佚名 來源:生物探索 日期:17-08-23

8 月 21 日,《Nature Medicine》期刊在線發表一篇題為“Targeting cellular senescence prevents age-related bone loss in mice”的文章揭示了一種引發骨質疏鬆的原因——衰老細胞。來自於梅奧診所的研究團隊以小鼠為模型發現,借助於抗衰老藥物靶向清除這些衰老細胞,有望治療老年性骨質疏鬆。

根據美國國家骨質疏鬆症基金會(NOF)的報告,在美國約有 1000 萬人患有骨質疏鬆症,此外還有 4400 萬人骨質密度較低。NOF 警示,約一半 50 歲以上的美國人都麵臨著骨折的風險。

“雖然之前的研究已經表明,衰老細胞的累積會導致組織功能障礙。但是衰老細胞對於骨質疏鬆的影響卻未知。” 梅奧診所 Robert and Arlene Kogod 衰老中心老年化骨骼和肌肉項目主任 Sundeep Khosla 表示,“這一項研究的亮點在於,它不致力於骨骼相關通路的挖掘,而是靶向一個基本衰老過程,它不僅僅有提高骨密度的潛力,還有望改善其他與年齡相關的疾病病症。”

衰老細胞會導致老年性骨質疏鬆

衰老細胞(senescent cells)伴隨著年老而出現,與年齡相關疾病的發生、發展有很大的關聯。Sundeep Khosla 團隊以 20-22 個月大(相當於人類 70 歲以上高齡)的小鼠為模型,它們均存在骨密度下降的症狀。研究人員清除小鼠衰老細胞的具體方法有 3 種:

1)通過關閉關鍵基因構建衰老細胞均被殺死的突變小鼠模型;2)以梅奧診所之前研發的一款抗衰老藥物組合——senolytic 消除衰老細胞;3)使用一種 JAK 抑製劑(抑製 janus 激酶活性的藥物)清除衰老細胞產生的有毒物質。

“這 3 種方法對衰老骨骼的影響非常相似。” Khosla 解釋道,“它們都通過減少骨吸收(骨密度、強度下降)、維持或者增加骨形成(提高骨密度),實現骨骼質量和強度的改善。這一策略與目前所有治療骨質疏鬆的藥物有本質的不同。”

值得注意的是,運用相同的方法,在年老小鼠身上發現的骨骼改善,在年輕小鼠身上卻不明顯。而且,隻有間歇性服用 senolytic 藥物才能有改善效果。這些結果意味著,衰老細胞與老年性骨質疏鬆之間存在因果關係。

抗衰老藥物改善骨質疏鬆

研究團隊使用的 senolytic 藥物組合,即達沙替尼(dasatinib)和槲皮素(quercetin),每月給小鼠服用一次。

文章通訊作者、Kogod 中心衰老項目主任 James Kirkland 表示:“盡管這一藥物組合僅僅隻在小鼠體內存在幾小時,但是它能夠清除衰老細胞,並產生持久的影響。越來越多的證據表明,抗衰老藥物針對的是基本的衰老過程,有望在治療多種慢性疾病方麵廣泛應用。”

Kirkland 和 Khosla 認為,相比於每天用藥,間歇性服用這類藥物可以降低副作用。而且,現有的針對骨質疏鬆的藥物均存在顯著的負麵影響,減少骨吸收的同時也會影響骨形成。在這項研究中,senolytic 藥物雖然減少骨吸收,但是會維持或者增加骨骼形成。

隨著老齡化人口的增加,年齡相關的骨質受損將成為一個較大的公共健康問題,而患有骨質疏鬆的患者還有可能麵臨其他老年性疾病風險。Khosla 團隊表示,他們將繼續尋找針對基本衰老機製的潛在幹預措施, 希望減少包括骨折、血管功能障礙、糖尿病等在內的老年性疾病負擔。

參考資料:

Link between cells associated with aging and bone loss

Osteoporosis: Potential new drug target uncovered

關鍵字:骨質疏鬆

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