
最近的研究发现了一种细胞机制,可以帮助解释为什么吸烟、饮酒和其他可调节因素会增加患骨质疏松症的风险。

科学家发现了一种细胞机制,可以解释为什么某些生活方式因素,如吸烟,会增加骨质疏松症的风险。
这种机制刺激免疫系统中的一种细胞转化为破骨细胞,破骨细胞是一种吸收或溶解骨头的细胞。
线粒体是细胞内产生能量的微小外壳,当受到压力时,它会发出一种信号,触发这一过程。
当这种情况发生在巨噬细胞的线粒体中时,细胞就会变成破骨细胞。巨噬细胞是大量的免疫细胞,通过吞噬和消化来清除细胞废物和异物。
这项发现的研究人员来自费城宾夕法尼亚大学和纽约西奈山伊坎医学院。他们在最近的一篇文章中描述了他们的发现 美国实验生物学学会联合会杂志研究论文。
“我们展示了本文,当线粒体功能的影响,它不仅影响能源生产,但也引发一种压力信号,诱导破骨细胞的生产过剩,”研究高级作者Narayan说g . Avadhani谁是宾夕法尼亚大学兽医学院的生物化学教授。
一些环境因素,如吸烟、饮酒和某些药物,会损害线粒体的功能,似乎也会增加骨质疏松症的风险。
阿瓦达尼教授和他的同事认为,他们发现的压力信号通路可能是原因。
他们在实验室培养的巨噬细胞和线粒体功能失调的小鼠身上展示了他们的发现。
骨质疏松症是一种导致骨骼密度降低、多孔性增加和脆性的疾病。这大大增加了骨折的风险。
随着年龄的增长,患骨质疏松症的风险会增加。这是因为骨生成和骨吸收之间的平衡随着年龄的增长而变化。

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到大多数人30多岁时,他们的骨密度已经达到顶峰。在此之后,骨密度下降,因为平衡逐渐有利于吸收超过一代。
根据国际骨质疏松基金会(IOF)的数据,在50岁以上的人群中,三分之一的女性和五分之一的男性会因骨质疏松而导致骨折。
IOF还估计,在美国、欧洲和日本,大约有7500万人患有骨质疏松症,而骨质疏松症每年导致全球超过890万人骨折。
在他们的研究论文中,作者写道线粒体到细胞核逆行信号通路(MtRS)帮助细胞适应压力。
早前的一项研究已经使他们发现,触发这一途径的一种方法可以诱导巨噬细胞分化为骨吸收破骨细胞。
“然而,”他们指出,“巨噬细胞感知和响应细胞压力的机制仍不清楚。”
为了探索线粒体损伤可能如何参与,他们在实验室培养的小鼠巨噬细胞上进行了一些实验。他们通过破坏一种叫做细胞色素氧化酶C的酶来诱导巨噬细胞的损伤,这种酶有助于调节线粒体能量的产生。
这导致巨噬细胞释放各种信号分子,这些信号分子不仅引发炎症,而且似乎还促使细胞分化成破骨细胞。
进一步的研究表明,另一种叫做RANK-L的分子发生了一些奇特的变化。骨生成释放秩- l,这触发骨吸收。这有助于保持这两个过程之间的平衡。
然而,研究小组发现,当受损的线粒体发出信号时,巨噬细胞继续分化为破骨细胞,从而促进骨吸收,即使周围没有太多的RANK-L。
最后一组线粒体功能障碍小鼠模型的测试证实了这一发现。
研究小组正在考虑进行进一步的研究,以确定保留线粒体功能是否能降低骨质疏松症的风险。
”在某些方面,线粒体应激信号甚至可能取代RANK-L。我们现在还不知道,但我们计划进一步调查。”
Narayan G. Avadhani教授