科学家发现了控制骨骼破裂的关键因素

一项新的研究表明，血液中影响免疫细胞迁移的一种化学介质在维持体内骨骼积累和分解之间的平衡方面也起着关键作用。这种介质作用于降解骨骼的细胞，可能为科学家开发治疗和预防骨质疏松和类风湿性关节炎等骨退化疾病的新靶点。

这项研究来自美国国家过敏和传染病研究所(NIAID)免疫学家罗纳德·杰曼(Ronald Germain)的实验室，该研究所隶属于美国国家卫生研究院。来自日本大阪大学的访问学者，医学博士，博士Masaru Ishii构想了这个项目自然。

骨是一种动态组织，不断地生长和退化。骨变性，也称为骨吸收，是由一种叫做破骨细胞的特殊细胞引起的。未成熟的破骨细胞在血液中循环并迁移到骨骼表面，在那里它们成熟并开始降解骨基质。破骨细胞是已知的唯一能降解骨骼的细胞。

通常情况下，骨吸收是由成骨细胞(成骨细胞)的活动平衡的。然而，在骨质疏松等骨质破坏性疾病患者中，破骨细胞的活动超过成骨细胞的活动，导致骨密度下降。

NIAID主任Anthony S. Fauci医学博士说:“目前大多数治疗骨降解疾病的方法都是针对成熟的破骨细胞“首先了解不成熟的破骨细胞是如何被招募到骨头的，并针对控制这种迁移的信号，这代表了一种治疗和预防衰弱关节和骨骼疾病的潜在新方法。”在美国，每年大约有150万起骨折是由于骨质疏松导致的骨质疏松。

作为一名治疗骨病的风湿病学家，石井博士开始对控制未成熟破骨细胞招募的信号感兴趣。他知道细胞可以在血液中被称为趋化因子或趋化引诱剂的化学介质的作用下迁移到身体的特定位置。这些分子就像归航信号，告诉有特定受体的细胞向身体的特定组织移动或远离。

此前，石井博士发现，与免疫细胞进出淋巴结有关的鞘氨醇-1-磷酸(S1P)化学吸引剂也会导致未成熟破骨细胞活动。

“因为未成熟破骨细胞来自于同一个母干细胞，而该干细胞产生的特定白细胞已经显示出对S1P有反应，”石井博士评论说，“因此S1P可能在破骨细胞迁移中发挥作用似乎是合理的。”

在NIAID工作后，石井博士与Germain博士的团队合作，确定S1P是否控制了活老鼠中未成熟破骨细胞的迁移。使用一种独特的成像技术，研究人员可以看到未成熟的破骨细胞从小鼠的骨骼中迁移，以应对血液中的S1P。

为了证实S1P在骨代谢中起直接作用，研究小组将细胞表面有S1P受体的小鼠与缺乏S1P受体的小鼠的骨密度进行了比较。他们发现，具有功能性S1P受体的老鼠比缺乏功能性S1P受体的老鼠有更密集的骨骼。

研究人员还测试了绝经后骨质疏松症小鼠模型，看看添加合成的S1P激活剂，即FTY720，是否有助于保存骨骼。与未治疗的绝经后小鼠相比，给予FTY720的绝经后小鼠骨骼上的未成熟破骨细胞更少，骨密度更大。

根据石井博士，这些发现，结合以前的数据，表明有可能使用针对未成熟破骨细胞迁移和成熟破骨细胞功能的联合疗法来治疗和预防骨吸收障碍。

Germain博士指出:“观察S1P通路在破骨细胞迁移中发挥的作用是‘骨免疫学’的一个很好的证明，在那里免疫学和骨代谢的研究学科交叉。”

资料来源:美国国立卫生研究院/国家过敏和传染病研究所

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