南昌大学的科学家改善了糖皮质激素引起的骨质疏松症的骨形成缺陷

南昌大学的科学家发现NMN可能是糖皮质激素引起的骨质疏松症的一种治疗选择。

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糖皮质激素的副作用,主要是引起骨质疏松,严重可导致骨折,30-50%的骨质疏松症患者会受此影响。临床上使用地塞米松和氢化可的松等糖皮质激素治疗炎症、组织移植免疫排斥和自身免疫性疾病。在显微镜下观察,可发现糖皮质激素诱导的骨质疏松症患者的“多孔性骨”,从而造成了脆弱的骨骼结构。

今年五月,中国南昌大学的科学家在《分子医学报告》上发表了一项研究,该研究表明使用烟酰胺单核苷酸(NMN)可减轻因糖皮质激素诱导的骨质疏松症的新骨产生减少。 NMN可提高烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)分子的水平,该分子是细胞代谢的必需分子。Sirtuins蛋白依赖NAD+发挥功能,可调节多种细胞过程。在之前的研究中,NMN通过调节Sirtuins蛋白中的sirtuin 1(SIRT1)来改善成骨,并促进骨骼形成。

在这项研究中,南昌大学的研究人员使用了在骨形成中有重要作用的骨髓间充质干细胞。 他们用地塞米松(一种糖皮质激素,可引起骨质疏松症)处理了这种干细胞,发现干细胞功能被抑制了。 较低水平的分子标记物表明,随着地塞米松浓度的增加,骨形成减少。 因此,实验结果证实地塞米松明显抑制了骨髓间充质干细胞的成骨能力。

为了验证NMN是否能减弱地塞米松的骨形成抑制作用,科学家将NMN和地塞米松都用于干细胞。 经NMN处理后,骨形成的分子标志物的表达水平增加。 即使地塞米松减少了骨形成的分子标志物的表达,但NMN浓度的增加仍使这些标志物的表达水平恢复到接近正常水平。

然后,研究人员测量了SIRT1的表达水平,以验证NMN是否可以通过激活该蛋白来促进骨骼形成。 他们发现NMN确实使SIRT1的表达提高了,或促进了地塞米松处理的干细胞的骨形成。 在SIRT1活性降低的基因修饰干细胞中,NMN失去了对地塞米松处理的干细胞的保护作用。 SIRT1表达降低的基因修饰细胞实验结果证实,NMN处理的干细胞具有较高的SIRT1表达,可促进经地塞米松处理的干细胞的骨形成。

科研人员表示:“本研究表明NMN是地塞米松引起的成骨抑制的潜在治疗物,而SIRT1是NMN的重要下游标靶。” 分子标记物的表达表明,地塞米松让骨形成减少,说明这种糖皮质激素能抑制骨形成。 NMN减缓了地塞米松治疗中骨形成分子标志物表达的减少。而在SIRT1表达降低的基因修饰细胞中,未见NMN在地塞米松处理后带来的改善,这表明在糖皮质激素治疗中,SIRT1对NMN诱导的骨形成有关键作用。


参考文献:

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原文:Scientists at Nanchang University improve bone formation deficiencies in glucocorticoid-induced osteoporosis

编译:土豆爱健康

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