Nature 子刊:衰老细胞引发骨质疏松?

来源:生物探索 / 作者: / 2017-08-23
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图片来源:MNT

8 月 21 日,《Nature Medicine》期刊在线发表一篇题为“Targeting cellular senescence prevents age-related bone loss in mice”的文章揭示了一种引发骨质疏松的原因——衰老细胞。来自于梅奥诊所的研究团队以小鼠为模型发现,借助于抗衰老药物靶向清除这些衰老细胞,有望治疗老年性骨质疏松。

根据美国国家骨质疏松症基金会(NOF)的报告,在美国约有 1000 万人患有骨质疏松症,此外还有 4400 万人骨质密度较低。NOF 警示,约一半 50 岁以上的美国人都面临着骨折的风险。

“虽然之前的研究已经表明,衰老细胞的累积会导致组织功能障碍。但是衰老细胞对于骨质疏松的影响却未知。” 梅奥诊所 Robert and Arlene Kogod 衰老中心老年化骨骼和肌肉项目主任 Sundeep Khosla 表示,“这一项研究的亮点在于,它不致力于骨骼相关通路的挖掘,而是靶向一个基本衰老过程,它不仅仅有提高骨密度的潜力,还有望改善其他与年龄相关的疾病病症。”

衰老细胞会导致老年性骨质疏松

衰老细胞(senescent cells)伴随着年老而出现,与年龄相关疾病的发生、发展有很大的关联。Sundeep Khosla 团队以 20-22 个月大(相当于人类 70 岁以上高龄)的小鼠为模型,它们均存在骨密度下降的症状。研究人员清除小鼠衰老细胞的具体方法有 3 种:

1)通过关闭关键基因构建衰老细胞均被杀死的突变小鼠模型;2)以梅奥诊所之前研发的一款抗衰老药物组合——senolytic 消除衰老细胞;3)使用一种 JAK 抑制剂(抑制 janus 激酶活性的药物)清除衰老细胞产生的有毒物质。

“这 3 种方法对衰老骨骼的影响非常相似。” Khosla 解释道,“它们都通过减少骨吸收(骨密度、强度下降)、维持或者增加骨形成(提高骨密度),实现骨骼质量和强度的改善。这一策略与目前所有治疗骨质疏松的药物有本质的不同。”

值得注意的是,运用相同的方法,在年老小鼠身上发现的骨骼改善,在年轻小鼠身上却不明显。而且,只有间歇性服用 senolytic 药物才能有改善效果。这些结果意味着,衰老细胞与老年性骨质疏松之间存在因果关系。

抗衰老药物改善骨质疏松

研究团队使用的 senolytic 药物组合,即达沙替尼(dasatinib)和槲皮素(quercetin),每月给小鼠服用一次。

文章通讯作者、Kogod 中心衰老项目主任 James Kirkland 表示:“尽管这一药物组合仅仅只在小鼠体内存在几小时,但是它能够清除衰老细胞,并产生持久的影响。越来越多的证据表明,抗衰老药物针对的是基本的衰老过程,有望在治疗多种慢性疾病方面广泛应用。”

Kirkland 和 Khosla 认为,相比于每天用药,间歇性服用这类药物可以降低副作用。而且,现有的针对骨质疏松的药物均存在显著的负面影响,减少骨吸收的同时也会影响骨形成。在这项研究中,senolytic 药物虽然减少骨吸收,但是会维持或者增加骨骼形成。

随着老龄化人口的增加,年龄相关的骨质受损将成为一个较大的公共健康问题,而患有骨质疏松的患者还有可能面临其他老年性疾病风险。Khosla 团队表示,他们将继续寻找针对基本衰老机制的潜在干预措施, 希望减少包括骨折、血管功能障碍、糖尿病等在内的老年性疾病负担。

参考资料:

Link between cells associated with aging and bone loss

Osteoporosis: Potential new drug target uncovered

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