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骨细胞减少与骨祖细胞衰老密切相关2024-10-23 08:32:48

在老化骨骼中分离出的原代骨细胞中,TNF、基质金属蛋白酶13、IL-17α、MMP3及IL-6等SASP因子随着细胞衰老显著增加,导致骨细胞功能下降。在老年小鼠中,除主要的SASP因子IL-1α外,还有许多在细胞信号传导、免疫调节中发挥重大生物学作用的基质金属蛋白酶表达明显上调。提示SASP的过度分泌可能通过诱导炎性环境,促进相邻细胞衰老,诱发衰老相关的骨代谢疾病。

与此同时,衰老小鼠骨细胞数量减少,骨细胞减少与骨祖细胞衰老密切相关。衰老过程中伴随着骨细胞减少,SASP分泌增加,TNF-α、IL-1β和IL-6等炎症因子表达上调,衰老相关基因表达显著升高。研究表明,在老年小鼠的骨祖细胞中,DNA损伤相关基因的表达升高,SASP分泌增多。骨祖细胞的衰老致使骨形成能力衰退,骨吸收能力增强。该研究进一步发现,骨细胞减少促进MSC向脂肪细胞分化,致使成骨成脂分化失衡,加速骨质疏松症的发生。在衰老过程中,骨细胞还能通过多种因子调控成骨细胞与破骨细胞的功能。如在衰老小鼠皮质骨中,衰老的骨细胞可通过抑制TGF-β/Smad3信号通路调控成骨细胞分化。
 
转化生长因子-β作为SASP的一部分,在细胞增殖与分化等方面起到重要的作用,且TGF-β表达下调可能影响成骨细胞分化。因此,衰老小鼠骨细胞中TGF-β传导信号的抑制可能对成骨细胞功能产生负面影响,进而抑制骨形成。另一方面,衰老小鼠中骨细胞的凋亡加速了RANKL的分泌,RANKL表达上调加速了破骨细胞的生成,促进骨吸收,破坏骨形成与骨吸收平衡,从而诱发骨质疏松症。
 
出自《衰老相关分泌表型调控骨组织细胞功能的研究进展》作者:翁凯鸿,何玉婷,毛钰蘅