突破性进展有望逆转骨质疏松

突破性进展有望逆转骨质疏松(图1)

研究指出,体内存在一种关键的增强骨骼的机制,这一机制可被针对以治疗导致骨骼变弱的疾病——骨质疏松症。

由德国莱比锡大学和中国山东大学的科学家领衔的2025年研究发现,细胞受体GPR133(又称ADGRD1)在骨密度形成过程中起关键作用,这一过程通过称为成骨细胞的骨生成细胞实现。

此前,GPR133基因的变异曾与骨密度相关,因此研究人员将注意力转向了它所编码的蛋白质。

该团队在小鼠身上进行了测试,这些小鼠的基因要么缺失,要么可以通过一种名为AP503的化学物质激活。

在缺乏GPR133基因的情况下,小鼠骨骼发育弱,表现出类似骨质疏松的症状。然而,当该受体存在并被AP503激活时,骨骼的生成和强度得到改善。

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“利用一种名为AP503的物质,这种物质是通过计算机辅助筛选最近发现的GPR133的激活剂,我们能够在健康鼠和骨质疏松鼠中显著提高骨强度,”去年结果公布时,莱比锡大学生物化学家伊内斯·利布舍尔表示。

在这些实验中,AP503充当了一个生物按钮,能促使成骨细胞更加积极地工作。研究人员还发现,它能够与运动结合,进一步增强骨骼强度。

知道GPR133细胞受体在维持老鼠强健骨骼中起着关键作用,这是一个重要发现。尽管研究结果基于动物模型,但其背后的过程在人类身上可能也类似。

“如果这个受体因基因变异而受损,小鼠会在幼年时期出现骨密度下降的症状——这与人类的骨质疏松症类似,”利布舍尔说。

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骨质疏松症是一种影响全球数百万人的严重疾病。虽然现有的治疗方法可以减缓该病的发展,但目前尚无逆转或治愈此病的方法。

目前的治疗方法往往伴随风险副作用(如增加其他疾病的风险),或者随着时间推移疗效会逐渐降低。

实际上,有许多因素会影响骨强度,这为科学家们寻找预防骨质疏松等问题、促进更健康老年生活的方法提供了广阔空间。

2024年,科学家们研发出一种基于血液的植入物,能增强这一机制,用于更大规模的修复项目:骨折。当皮肤组织受伤时,血液会作为愈合过程的一部分开始凝结。

这项国际研究团队将这种植入物称为“生物协作再生”材料:它利用合成肽来改善血液凝固时自然形成的屏障的结构和功能。

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在对大鼠的测试中,这种凝胶状物质——可以三维打印——在修复骨损伤方面表现出效用。如果能将其调整并扩大应用于人类,将极大促进身体自身愈合过程。

“将人们血液轻松安全地转化为高度再生性的植入物的可能性真的令人兴奋,”英国诺丁汉大学生物医学工程师科西莫·利吉奥在2024年这项研究发表时说道。

血液几乎免费,且能从患者身上较大量地获取。

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科学家长期以来对利用人体自身的自然修复过程来改善医疗治疗感兴趣,无论是增强免疫系统,还是将天然材料与合成成分结合。

我们的身体在修复损伤和伤害方面极其聪明,但这些修复过程有时会超负荷,而且随着衰老带来的损耗,它们的效果往往会逐渐减弱。

该领域近期又一项发现是,在雌性小鼠体内发现了一种新激素,能促进骨骼异常强健且致密的生长。

在2024年发表的一项研究中,由加州大学旧金山分校研究人员领衔的团队发现了一种名为母体脑激素(MBH)的激素,该激素在对雄性和雌性小鼠的实验中显示出能提升骨密度、骨量和骨强度。

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当我们测试这些骨骼时,发现它们比通常情况要强得多,加州大学戴维斯分校干细胞生物学家托马斯·阿姆布罗西在研究成果发表时解释道。

我们从未能够通过任何其他策略实现这种矿物化和修复效果。

尽管这些突破至今仅在动物身上得到验证,尚未在人类身上进行测试,但未来用于增强骨骼强度的药物前景十分乐观。

《2025年研究》的作者希望未来的治疗方法能够用于增强已经健康的骨骼,并将退化变弱的骨骼恢复到正常强度,就像在女性更年期出现骨质疏松症时的情况一样。

“新研究显示骨骼的并行强化,再次凸显了这一受体在老龄化人群医疗应用中的巨大潜力,”莱比锡大学分子生物学家朱莉亚娜·勒曼表示。

该研究发表于《信号转导与靶向治疗》。