「星醫百」減肥能增加骨質量，或成新的抗骨質疏鬆治療策略

來源：生物探索

眾所周知，脂肪組織可以影響骨骼的生長，通俗理解就是因為肥胖容易增加骨量。 現已有證據表明脂肪組織和骨骼之間存在代謝關係。 更有意義的是，了解脂肪細胞的產物控制骨細胞的機制可能會發現新的抗骨質疏鬆治療策略。

2020年10月6日，美國華盛頓大學醫學院 Steven L. Teitelbaum 團隊在國際學術期刊《 細胞—代謝 》上發表題為「 Ablation of Fat Cells in Adult Mice Induces Massive Bone Gain 」的文章，揭示了 成年小鼠脂肪細胞的消除能夠誘導大量的骨增加 。

DOI:https://doi.org/10.1016/j.cmet.2020.09.011

研究團隊之前已經證明，通過在脂肪中表達白喉毒素受體（DTR），使白色（WAT）和棕色脂肪組織（BAT）的種系缺失，可觀察到骨量顯著提高。 但此種系誘導脂肪消耗只發生在胚胎發育過程中。 為了克服這一局限性，研究團隊建立了一個更具治療相關性的模型，在成年小鼠中誘導脂肪消融。 為此，研究團隊將表達靈長類白喉毒素受體（DTR）的小鼠與那些表達脂聯素（ADQ）-Cre的小鼠交配。 因此， DT給藥可以完全消除這些DTRADQ小鼠中的WAT和BAT，並可消融骨髓脂肪細胞 。

實驗流程圖

之後，研究團隊假設脂肪組織消融術可以引起骨量增加，為了驗證這一假設，將攜帶靈長類DTR的小鼠（DTR-STOPfl/fl）與表達ADQ-Cre（DTRADQ小鼠）的小鼠配對，給予2個月大的DTRADQ小鼠（DT/DTRADQ小鼠）的DT實際上消除了WAT-BAT，導致血清脂聯素消失、血清乳酸脫氫酶（LDH）水平升高，這可代表外周脂肪庫幾乎完全消融。 給藥10天後，發現骨實質上佔據了幹骺端到骨幹的整個皮質內間隙。 而在 DT給藥後3-4天內就可觀察到大量新骨基質，此時骨髓脂肪細胞不再明顯，也沒有骨髓壞死的跡象 。

成年去脂小鼠骨硬化

隨後，研究人員對其結果進行了機制研究，研究表明這種脂肪細胞敲除介導的骨骼質量增強現象反映出消除了其抑制劑後骨形態發生蛋白（BMP）受體的激活，這與同時的表皮生長因子（EGF）受體信號傳導有關。 DTRADQ誘導的骨硬化不是由於周圍脂肪細胞的消除引起的，而是可能消除了表達ADQ的骨髓脂肪細胞 。

BMPR信號介導脂肪細胞消融誘導成骨

骨質疏鬆症表現為破骨細胞相對於成骨細胞活性的增強。 治療方法包括抗吸收或促成骨藥物。 但抗吸收劑誘導的骨質量可能導致非典型骨折，可能是因為這在藥物性骨合成代謝的背景下並不發生成骨，因此需要刺激成骨細胞的製劑，而 靶向BMP受體抑制劑（具有短期EGF受體活化作用）的合成代謝藥物可能是大幅增加骨骼質量以預防或逆轉病理性骨丟失的一種手段 。