修改细胞信号通路 衰老骨骼可望回复往日强健
科学家发现一个细胞讯号通路,它与骨密度流失有关,将它阻断,老骨头也可回春。(图/shutterstock)
我们都知道,年迈者经不起跌倒,因为相比于年轻时期,年迈者的骨质相当脆弱而且难以愈合。在过去,这种老化毛病一直都是永远无解的医疗难题,不过医学家已经找到回复骨骼密度的关键。研究发现,阻断衰老骨骼干细胞当中的「Notch」信号通路,可以使骨量大量增加,恢复衰老过程中,失去的骨愈合能力。
未来主义(Futurity)报导,研究人员表示,骨髓中有「骨骼干细胞」(Skeletal stem and progenitors cells,SSCPs,或称骨骼祖细胞),有能力生成骨细胞的形成细胞,或者生成脂肪细胞的脂肪形成细胞;骨细胞可以增加骨量,而脂肪则填入骨骼里的孔洞。过去的研究表明,随着骨骼组织老化,祖细胞生成脂肪制造细胞的机率会提高,而生成骨细胞形成细胞的机率会下降,这使得骨骼密度降低,也就更容易骨折。然而,我们不清楚为何如此。
透过仔细观察小鼠老化过程中, SSCP的基因表现,研究人员发现 一种名叫Notch的分子路径变得异常活跃,它会诱使细胞更容易分化成脂肪细胞。所以,研究人员对小鼠进行基因改造,使其缺乏尼卡斯特林(nicastrin ,Notch反应的核心部分)时,成功使SSCP生成造骨细胞的机率大为增加,「甚至超出了年轻小鼠的水平」。
纽约大学骨科外科副教授卢切特(Philipp Leucht) 说:「我们的研究表明,骨骼干细胞中的Notch ,会随着年龄的增长而变得讯号异常,现在的方法是阻断它,可以防止与年龄相关的骨骼退化。」
不过,Notch 讯号通路与很多细胞有关,并不是药物治疗的良好靶点。比如Notch 通道在胎儿发育过程中,许多组织的发育都很相关,但是随后会被抑制,以实现健康的成人组织功能。
Notch是否还有其他相关基因? 目前也尚不清楚,但研究人员已确定了一种名为Ebf3的蛋白质,这处蛋白质是Notch 讯号的传递点,因此可以操作这一处,可以做为药物治疗的靶点。
卢切特说:「我们希望在未来的研究中,证实Ebf3 是预防骨质疏松症药物靶点的价值。」