类固醇激素可能提供与年龄相关的骨质流失的进一步线索

奥古斯塔大学乔治亚医学院的研究人员报告称，一组类固醇激素可以为随着年龄增长而发生的骨质流失和恶化提供新的见解。

先前的研究表明，组蛋白去乙酰化酶3 (HDAC3)会关闭鼓励骨髓干细胞制造和储存脂肪而不是制造骨骼的基因。随着年龄的增长，HDAC3水平自然下降，骨骼变得不那么致密，容易折断。

现在，科学家们继续往上游看，希望能解释这一过程背后的机制，却发现了一些相互矛盾的结果。

“我们正在研究一组叫做糖皮质激素的类固醇激素，我们的身体自然循环中有糖皮质激素，作为对不同压力的反应，以帮助缓解免疫反应，”生物医学科学博士生杰西卡·皮尔斯(Jessica Pierce)说，她主修细胞生物学和解剖学。“但当这些荷尔蒙进入骨细胞，称为成骨细胞(制造骨头)，它们与一种受体结合，激活相关基因的表达脂肪储存．我们认为，靶向糖皮质激素受体将抑制这种能力。”

皮尔斯是美国骨骼和矿物研究协会2017年青年研究者奖的获奖者，并在上周科罗拉多州丹佛市举行的该协会年会上展示了她的研究成果。

为了达到那种效果骨质流失当你失去HDAC3时，骨髓脂肪增加，你必须有糖皮质激素存在，”MCG生物医学工程师梅根·麦基-劳伦斯博士说。“我们认为HDAC3是它的调节器，但他们使用糖皮质激素信号来达到这种效果。”

具体来说，科学家们认为HDAC3抑制了11β-羟基类固醇脱氢酶1型的转录，这种酶激活糖皮质激素，进而促进脂肪的产生和储存。

麦吉-劳伦斯说:“对各种刺激做出反应释放糖皮质激素是你身体的自然反应。”“我们知道，你的循环糖皮质激素水平会随着年龄的增长而增加。就像你体内的很多东西一样，某样东西太多或不够都可能是不好的。”

她补充说，虽然糖皮质激素在体内自然产生，但它们也被用于各种免疫抑制疗法，其中许多将骨质疏松列为副作用。

为了验证他们的理论，即糖皮质激素可能也是我们骨骼中脂肪储存的关键驱动因素，皮尔斯和麦吉-劳伦斯研究了没有糖皮质激素受体的老鼠类固醇激素．为了模拟衰老过程，老鼠被置于限制卡路里的饮食中，这也被证明会导致骨密度降低和骨髓脂肪增加——就像我们变老时所发生的一样。极端的热量限制，比如神经性厌食症，也会导致骨骼脆弱。

麦吉-劳伦斯说:“我们认为这些受体缺乏的动物不会产生骨质流失和骨髓脂肪增加等同样的有害影响，因为受体不存在，无法启动我们所研究的脂肪存储机制。”“如果你去除糖皮质激素信号，你能阻止它的发生，并证明这是过程的一部分吗?”

“事实上，我们认为这些模型会抑制脂质储存并促进脂肪的增加骨量皮尔斯说。

他们发现，结果取决于环境。

当观察培养皿中的骨细胞时，受体缺陷小鼠的脂质储存量确实比正常的衰老小鼠模型少80%。他们还显示出更多的骨基质，这是骨形成的基础。但令人惊讶的是，皮尔斯说，对活体动物腿部的两根主要骨头——胫骨和股骨的检查显示，受体缺乏的老鼠实际上有更多的骨髓脂肪和更低的骨量。

“我们不确定为什么会这样，”皮尔斯说。“当你从有机体中取出细胞时，它们生长的条件是不同的。我们永远无法百分之百地复制体内发生的事情。这可能是原因之一。”

麦吉-劳伦斯说:“这表明，在人体内，骨髓中有一些因素导致了一些不同的事情发生。”“当我们把细胞放入培养液中，并与发生在骨髓活体动物的环境?我们现在正在努力。”

这项工作有一天可能会为科学家提供另一种预防疗法骨的损失。

她说:“HDAC3是一种在细胞核中表达的蛋白质，很难对它做太多的改变。”“很难改变水平和活动。但我们知道我们可以改变体内的糖皮质激素水平。我们在医学治疗上这么做已经有很多年了。”

骨质疏松症已经成为影响约4400万美国人的主要公共健康问题，每年造成数十亿美元的损失。根据美国国家老龄化研究所的数据，世界上65岁及以上的老年人口正以前所未有的速度增长，占全球人口的8.5%，即6.17亿人，预计到2050年这一比例将达到17%。