骨骼不僅是人體的支架,更是動(dòng)態(tài)調(diào)控的“智能器官”。近日,一項(xiàng)發(fā)表于《Journal of Bone and Mineral Research》的研究揭示了骨細(xì)胞中缺氧誘導(dǎo)因子HIF-1α通過調(diào)控硬化蛋白(Sclerostin)表達(dá)影響骨穩(wěn)態(tài)的新機(jī)制,為開發(fā)長效骨質(zhì)疏松療法提供了全新方向。這一發(fā)現(xiàn)與同期發(fā)表的基因治療突破(見另文)共同指向骨代謝疾病治療的未來——從頻繁注射邁向單次干預(yù)。

骨細(xì)胞缺氧信號(hào)調(diào)控新機(jī)制破解 骨質(zhì)疏松治療或迎“一針長效”時(shí)代-肽度TIMEDOO

現(xiàn)有療法困境:靶向硬化蛋白需頻繁注射 患者依從性成難題
當(dāng)前,靶向硬化蛋白的單克隆抗體(如Romosozumab)雖能有效促進(jìn)骨形成,但需每月皮下注射,長期使用可能導(dǎo)致心血管風(fēng)險(xiǎn)。研究通訊作者、加州大學(xué)骨代謝研究中心主任Dr. Helen Zhou坦言:“就像低磷酸酯酶癥的酶替代療法一樣,頻繁注射影響患者生活質(zhì)量。我們急需找到一次干預(yù)、長期起效的策略?!?/p>

突破性發(fā)現(xiàn):缺氧信號(hào)是骨代謝“隱形開關(guān)”
研究團(tuán)隊(duì)通過基因編輯小鼠模型首次證實(shí):

  1. 骨細(xì)胞HIF-1α活性與硬化蛋白表達(dá)直接正相關(guān),激活該通路可導(dǎo)致骨流失;
  2. 特異性敲除骨細(xì)胞HIF-1α基因可使小鼠骨密度提升30%,且未出現(xiàn)軟組織鈣化等副作用;
  3. 分子機(jī)制上,HIF-1α直接結(jié)合硬化蛋白基因啟動(dòng)子,調(diào)控其轉(zhuǎn)錄效率。
    “這相當(dāng)于發(fā)現(xiàn)了骨細(xì)胞感知微環(huán)境的‘氧氣計(jì)’,”未參與研究的哈佛醫(yī)學(xué)院骨生物學(xué)教授Dr. Michael Mann指出,“調(diào)控這一通路可能同時(shí)抑制骨吸收并促進(jìn)形成,這是現(xiàn)有藥物難以實(shí)現(xiàn)的?!?/li>

臨床轉(zhuǎn)化路徑:借鑒基因治療經(jīng)驗(yàn) 破解靶向遞送難題
盡管小鼠實(shí)驗(yàn)顯示顯著療效,但HIF通路在人體內(nèi)廣泛參與血管生成、紅細(xì)胞生成等生理過程。研究團(tuán)隊(duì)正借鑒同期發(fā)表的AAV病毒載體技術(shù)(用于低磷酸酯酶癥基因治療),開發(fā)骨靶向納米顆粒包裹的HIF-1α抑制劑?!熬拖窨爝f員精準(zhǔn)送貨,我們要確保藥物只在骨細(xì)胞釋放,”Zhou解釋道。初步實(shí)驗(yàn)顯示,單次注射納米制劑可在骨質(zhì)疏松模型小鼠中維持療效至少6個(gè)月。

未來挑戰(zhàn):從“修骨”到“全身管理”
隨著治療手段進(jìn)步,患者生存期延長帶來新問題。研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),HIF-1α在腦、腎等器官亦有表達(dá),長期抑制可能影響其他系統(tǒng)?!拔覀冋诮⒖缙鞴俦O(jiān)測(cè)模型,”Zhou表示,“就像低磷酸酯酶癥治療需關(guān)注神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥,骨質(zhì)疏松療法也需全生命周期管理?!?/p>

編輯:王洪

參考文獻(xiàn):

Study: Flavia Amadeu de Oliveira et al, Preclinical evaluation of the efficacy and safety of AAV8-TNAP-D10 in Alpl-/- and AlplPrx1/Prx1 mouse models for the treatment of early and late-onset hypophosphatasia,?Journal of Bone and Mineral Research?(2025).?DOI: 10.1093/jbmr/zjaf005

Commentary: Wolfgang H?gler et al, Novel therapeutic options for hypophosphatasia,?Journal of Bone and Mineral Research?(2025).?DOI: 10.1093/jbmr/zjaf023

排版:李麗