雌激素是如何保护骨骼的?揭示了绝经期骨质流失的途径
骨质疏松症是一种骨骼变得脆弱,容易骨折的疾病。骨折通常发生在手腕、脊柱或臀部,通常会导致永久性的行动能力受损。50岁以上的女性患骨质疏松症的风险很高,这可能是由于绝经后雌激素的丧失。虽然研究已经将雌激素水平与骨骼健康联系起来,但这种联系的确切细节尚不完全清楚。东京医科和牙科大学(TMDU)的研究人员描述了雌激素和骨骼衰老之间的一种新的分子联系,这可能最终导致治疗绝经后骨质疏松症的新策略。
骨骼是一种复杂的组织,由蛋白质和矿物质组成,使其具有支持身体运动的灵活性和强度。骨骼还含有几种类型的特化细胞,包括骨细胞,有助于维持这种基质。在人的一生中,有很多因素会影响健康骨结构得到维护。其中一个因素是女性荷尔蒙,雌激素。
通讯作者Tomoki Nakashima和Hiroshi Takayanagi解释说:“在过去的几十年里,我们已经了解到雌激素在维持功能性骨基质方面发挥着重要作用。”然而,雌激素究竟是如何做到这一点的还不完全清楚。我们实验室最近发现,骨基质是由一种名为Sema3A的蛋白质维持的,这种蛋白质是由骨细胞分泌的。这让我们怀疑雌激素和Sema3A之间可能存在一种机制关系。”
Sema3A确实似乎与雌激素有关。研究人员发现,随着年龄的增长,绝经前妇女血清中这种蛋白质的水平会下降,一旦进入绝经期,这种蛋白质的水平会进一步下降。但是,在生物学水平上,雌激素和Sema3A是如何相关的呢?Sema3A在做什么骨组织?
为了回答这些问题,研究人员用老鼠做实验。科学家们知道,在切除小鼠卵巢后,随后的雌激素损失会导致它们的骨量减少。然而,这可以通过给老鼠额外的激素供应来防止。该团队利用这一点来探索Sema3A的功能。
“当我们从基因上去除Sema3A时成骨细胞主要作者Mikihito Hayashi说:“我们对小鼠的谱系细胞(包括骨细胞)进行了研究,我们发现静脉注射雌激素不再能防止卵巢切除术后骨骼恶化。”“此外,我们发现Sema3A引发了一系列信号事件,促进这些骨细胞的存活老鼠.这表明Sema3A在雌激素和骨骼维持之间起着关键的机制作用。我们相信,当女性失败时雌激素随着年龄的增长和Sema3A水平的下降,骨细胞开始死亡,骨骼失去了维持其支撑结构的能力。”
研究人员希望,Sema3A作为骨骼健康的主要参与者以及它在骨骼中控制的信号分子的发现可能为治疗骨质疏松症提供新的治疗方法。
更多信息:Mikihito Hayashi等人,骨细胞Sema3A的自我调节协调雌激素作用和抵消骨衰老,细胞代谢(2019)。DOI: 10.1016 / j.cmet.2018.12.021