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科学家探究强化骨骼之道 英国研制出外泌体注射液

来源:新华网 2016-12-30 11:07


外泌体是一种能被大多数细胞分泌的微小囊泡,携带一些重要的信号分子。它能够在多种疾病的早期诊断中发挥作用,还可以强化骨骼。

英国伦敦大学学院和大奥蒙德街医院的研究人员从怀孕母鼠羊水中提取干细胞,成功培养出外泌体。研究人员给患有脆骨病的小鼠注射外泌体后发现,它们的骨折比对照组少78%。

英国媒体2016年12月20日援引研究牵头人帕斯卡尔·吉略特的话报道,这一结果具有重大意义,“因为它可能影响全人类”。对进入更年期的女性或者腿脚不便等易于骨折人群而言,它可以成为一种常规注射。这种疗法还适用于宇航员,因为低重力环境对骨骼有负面影响。

给患者注射外泌体后,就能够大幅减少因老化和疾病带来的骨折风险。研究人员说,这种疗法的人体临床试验将于2018年进行。

美开发出新型纳米药物 可强化骨骼抑制骨癌

美国布里格姆女子医院(BWH)和达纳法伯癌症研究所(DFCI)合作,开发出了一种纳米药物递送系统,该系统不仅能够精确瞄准和攻击骨骼中的癌细胞,还能通过增加骨强度和骨量的方法抑制骨癌的发展。相关论文发表在近日出版的美国《国家科学院学报》上。

论文主要作者布里格姆女子医院阿卡纳·斯瓦米博士说,骨骼的微环境极为适宜癌细胞的生长,乳腺癌、前列腺癌以及血癌等癌症发生转移后,极易向骨骼转移。他们设计的这种药物递送系统能选择性地靶向骨骼微环境,并释放治疗药物,能够有效重塑骨骼微环境,防止疾病进一步发展。

论文另一位共同作者、达纳法伯癌症研究所米夏埃拉·里根博士说,目前骨肿瘤的治疗方法在选择上极为有限。新开发出的这种工程靶向疗法副作用极小,能够操纵肿瘤细胞和其周围的微环境,有效地抑制癌细胞在骨骼中的蔓延。

物理学家组织网的报道称,新研究中所使用的纳米颗粒由一种经过临床验证的可生物降解的聚合物与阿伦磷酸钠构成。阿伦磷酸钠是新研发出的一种二磷酸盐药物,主要用于骨质疏松的治疗。这种药物能够与钙结合,在骨骼中高浓度积累。纳米颗粒表面的阿伦磷酸钠能够在其与钙结合时定位骨骼组织,将纳米颗粒中的药物靶向癌细胞并促进骨骼组织的恢复和生长。此外,阿伦磷酸钠本身也具有一定的抗癌功效,能够进一步增强疗效。

研究人员对小鼠进行了实验,在纳米颗粒中装载了硼替佐米(Bortezomib,一种新型高效专一的蛋白酶抑制剂,主要用于治疗多发性骨髓瘤)。

研究人员先用这种纳米药物对小鼠进行处理,而后将骨髓瘤细胞注射到小鼠体内。实验显示,这种纳米药物改变了小鼠骨骼的组成,增强了骨骼的强度和骨量,骨髓瘤在经过处理的小鼠体内生长缓慢,小鼠也获得了较长的存活时间。

研究人员称,癌细胞向骨骼转移是很常见的一种现象,大约有60%—80%的癌症患者会出现这样的问题。这项研究证明,新疗法能够改变骨骼的微环境,抑制癌细胞在骨骼中的发展。如能对患有乳腺癌、前列腺癌或肺癌等癌症的高危人群用这种疗法进行事先处理,将有望防止癌症向骨骼的转移,为相关疾病的治疗创造条件。

科学发现:适度振动能强化骨骼

美国科学家发现,强度适宜的振动可以增强骨骼强度,可能有助于预防甚至治疗骨质疏松症。

纽约州立大学石溪分校的科学家在英国《自然》杂志上报告说,他们使用绵羊作试验,让绵羊每天在一个轻微振动的平台上站20分钟。试验持续一年之后,这些绵羊的股骨的骨松质密度增加了34%。

研究人员说,骨骼在受到压力时会制造出新的骨细胞来进行自我强化,因此适度的锻炼或体力劳动有助于减轻骨质疏松症。而试验平台的振动可能相当于被动的“锻炼”,骨骼也会加速产生新的骨细胞来增进强度。

试验所用的振动强度非常弱,仅为可能对骨骼造成伤害的强度的千分之一,因此对骨骼非常脆弱、不宜进行体育锻炼的骨质疏松症患者也适用。不过科学家说,这一研究尚处于初步阶段,离有效、安全的实用治疗技术还有一段距离。

科学家揭示激素类药物“毁骨”之谜

对于任何一位使用类固醇药物——例如可的松——治疗关节炎和其他自体免疫疾病的患者,医生可能都要提醒他们:此类药物会削弱骨骼的强度。然而除了这句忠告,科学家们对于这种药物副作用的产生机理却知之甚少。如今,一项新的研究成果表明,可的松之所以能够抑制结实的新骨骼的形成,原因在于它使一种分解旧骨骼的细胞失去了功效。这一发现将帮助研究人员寻找一条新的途径,从而防止类固醇药物产生这种最具破坏性的副作用。  

在治疗哮喘风湿性关节炎和其他许多炎症及自体免疫疾病时,医生们通常都会使用一类高剂量的类固醇药物——糖皮质激素。接受过移植手术的病人往往也会使用此类药物防止器官排异反应。但是在使用这种药物疗法的第一年中,病人的骨骼质量大约会损失12%,并且之后还将每年损失3%的骨骼。  

科学家们推测,这是由于类固醇药物干扰了骨骼的重建过程。一种破骨细胞持续分解老的骨骼,与此同时,一种造骨细胞则形成新的骨骼。(其中旧的骨骼必须首先被分解掉,否则附加的新骨骼的品质将大打折扣。)然而通过对能够强化骨骼的造骨细胞进行研究,科学家们得出了一个自相矛盾的结果——在动物实验中,他们发现可的松能够分解造骨细胞,从而抑制骨骼的形成;但是研究人员在细胞培养中发现,类固醇药物能够刺激骨骼生长。  

因此美国密苏里州圣路易斯市华盛顿大学医学院的骨细胞生物学家Steven Teitelbaum决定将研究目标转移到骨骼的“拆卸工”——破骨细胞上。通过与同事、华盛顿大学的科学家Louis Muglia进行合作,Teitelbaum培育出一种具有变异破骨细胞的转基因小鼠:这些破骨细胞依然具有正常的功能,但它们却不具有类固醇受体。当研究人员让这些小鼠服用高剂量的可的松后,它们依然能够长出结实而健康的骨骼。与此形成对照的是,那些具有正常破骨细胞的小鼠在服用了高剂量的可的松后,却生成了质量很差的骨骼。  

哥伦比亚大学的遗传学家Gerard Karsenty表示:“这是一项非常出色的研究工作,它为我们了解糖皮质激素引发的骨质疏松症带来了新的认识。”Teitelbaum指出,这一发现将帮助科学家们寻找关于这种疾病,例如骨质疏松症的新疗法。Teitelbaum的研究小组在《临床研究杂志》上报告了这一研究成果。


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2017外泌体与疾病研讨会

会议时间:2017.2.24-2017.2.25      会议地点:上海

会议详情: http://www.bioon.com/z/2017exosomes/

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