年紀(jì)大了，關(guān)節(jié)疼痛的情況就會(huì)比較明顯；年紀(jì)大了，不可避免會(huì)有骨質(zhì)疏松的問題；年紀(jì)大了，多少就會(huì)有些退行性骨病……在大家的普遍認(rèn)知中，“骨頭不好”這個(gè)鍋就應(yīng)該是“年齡”來背，但根據(jù)上海市第六人民醫(yī)院骨科張長青教授團(tuán)隊(duì)的最新研究顯示，“骨頭不好”可能只是由于其內(nèi)在的協(xié)同機(jī)制出現(xiàn)了問題，而并非就一定是“壞了”、“死了”。近期，附屬第六人民醫(yī)院張長青教授、高俊杰博士，西澳大利亞大學(xué)鄭銘豪教授，東京大學(xué)Hiroshi Takayanagi教授合作的研究成果發(fā)表在《科學(xué)》子刊《科學(xué)先進(jìn)》（Science Advances，影響因子12.804）上。此項(xiàng)研究通過揭示骨細(xì)胞之間重要的能量協(xié)同機(jī)制，將有助于臨床尋找到治療骨退行性疾病的新方法。
據(jù)悉，骨細(xì)胞是骨生長以及重構(gòu)過程中極為重要的調(diào)控細(xì)胞，由成骨細(xì)胞分化而來，成熟后包埋在骨的礦化基質(zhì)中。骨細(xì)胞通過突觸網(wǎng)絡(luò)相互連接，調(diào)控破骨細(xì)胞的溶骨和成骨細(xì)胞的成骨作用。“我們?nèi)梭w內(nèi)的骨細(xì)胞生活在一個(gè)低氧的環(huán)境中，一般來說其壽命長達(dá)50年左右。”張長青教授介紹，“骨細(xì)胞中有很多線粒體的存在，線粒體就好比是電池，為骨細(xì)胞提供生命活動(dòng)所必要的能量。我們經(jīng)常說年紀(jì)大了骨質(zhì)變差了，其實(shí)就是因?yàn)榇罅康木€粒體損傷及無法轉(zhuǎn)移引發(fā)了骨細(xì)胞的衰老。”
那如何才能減緩甚至是修復(fù)線粒體的損傷呢？在這項(xiàng)基于骨細(xì)胞的研究中，研究人員發(fā)現(xiàn)線粒體大量分布在骨細(xì)胞的突觸網(wǎng)中，并且在老齡化過程中，線粒體的分布呈現(xiàn)明顯的下降趨勢。伴隨年齡增長，線粒體的活性降低，其轉(zhuǎn)移能力也降低了。通過構(gòu)建線粒體熒光標(biāo)記的轉(zhuǎn)基因小鼠和體外骨細(xì)胞3D共培養(yǎng)技術(shù)，研究人員發(fā)現(xiàn)，通過線粒體間的傳遞與轉(zhuǎn)移，可以達(dá)到相互協(xié)同、支援的效果，從而恢復(fù)受損骨細(xì)胞的能量代謝。
張長青教授進(jìn)一步解釋，通過活細(xì)胞熒光成像技術(shù)，研究人員發(fā)現(xiàn)線粒體的傳遞過程依賴著線粒體與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的接觸。如果把線粒體比作是能量，那么內(nèi)質(zhì)網(wǎng)就是轉(zhuǎn)運(yùn)能量的傳輸帶。當(dāng)線粒體與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的接觸蛋白Mfn2受到抑制，健康細(xì)胞傳遞線粒體的能力也明顯受到影響。值得注意的是，在老齡化過程中，Mfn2確實(shí)表現(xiàn)為在骨細(xì)胞中的表達(dá)量呈現(xiàn)明顯降低的趨勢。
從關(guān)注骨病的治療，到關(guān)注骨病的發(fā)病機(jī)制，張長青教授團(tuán)隊(duì)的這項(xiàng)研究揭示了線粒體與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的接觸調(diào)控著骨細(xì)胞之間重要的能量協(xié)同機(jī)制，將為治療骨退行性疾病打開了新局面，為骨質(zhì)疏松、骨壞死等領(lǐng)域的研究提供潛在調(diào)控靶點(diǎn)，從而在臨床應(yīng)用中通過提前干預(yù)為老年性骨病的診治前置防線。
