油酰絲氨酸鈣通過Wntβ-catenin通路增強抗骨質(zhì)疏松癥的療效研究詳解

近日，寧波市醫(yī)療中心李惠利醫(yī)院、寧波大學(xué)醫(yī)學(xué)部和浙大寧波理工學(xué)院合作的研究成果Enhanced efficiency of calcium-derived oleoyl serine on osteoporosis via Wnt/β-catenin pathway（油酰絲氨酸鈣通過Wnt/β-catenin通路增強抗骨質(zhì)疏松癥的療效研究）在學(xué)術(shù)期刊Biomedicine & Pharmacotherapy（影響因子7.419）上發(fā)表。平生公司的VENUS Micro-CT（型號：VNC-102）產(chǎn)品為論文提供了重要的小鼠Micro-CT圖像和定量分析。

該研究的通訊作者為寧波市醫(yī)療中心李惠利醫(yī)院彭兆祥主任、浙大寧波理工學(xué)院金春華研究員。第一作者為寧波市醫(yī)療中心李惠利醫(yī)院研究生陳宇炯同學(xué)和寧波市醫(yī)療中心李惠利醫(yī)院柯春海書記。

文獻摘要

結(jié)果：體外實驗表明，OS.Ca相較于OS更穩(wěn)定，并且與OS組和對照組相比，OS.Ca抑制了Fabp4和Cebpα的表達，而Alp和Runx2的表達顯著上調(diào)。隨著β-catenin的激活，OS.Ca恢復(fù)了異常的成骨和成脂分化。與OS相比，OS.Ca具有更好的促進成骨和抑制脂肪生成的作用。體內(nèi)實驗證實，OS.Ca通過β-catenin依賴的方式促進骨生成并抑制脂肪生成，從而改善骨質(zhì)疏松癥。

結(jié)論：OS.Ca比OS更穩(wěn)定，在體內(nèi)外對靶細胞延長了作用時間以及增強作用效應(yīng)。這表明OS與鈣可能存在協(xié)同作用。同時，本研究首次揭露了OS.Ca可通過Wnt/β-catenin信號通路改善骨質(zhì)疏松癥。因此，OS.Ca通過促進BMSCs的成骨分化和抑制成脂分化來減少骨質(zhì)疏松癥，并為治療骨質(zhì)疏松癥提供了一種新方法。

實驗方法

小鼠股骨的掃描是在平生醫(yī)療科技（昆山）有限公司（PINGSENG Healthcare Inc.）的VENUS Micro-CT（型號：VNC-102）設(shè)備上完成。該設(shè)備采用錐形束CT(cone beam CT)技術(shù)，是一種能夠達到高分辨率的成像技術(shù)。實驗開始時，將小鼠股骨放入樣品艙中，設(shè)置掃描管電壓為60kV，管電流為120uA，掃描過程中探測器和球管圍繞樣品艙中軸做360°旋轉(zhuǎn)，并在掃描區(qū)域內(nèi)進行10000次投射，整個掃描時間為1000s。在探測器捕獲圖像后，將其傳輸?shù)接嬎銠C中，然后在Avatar軟件（版本1.7.2，PINGSENG Healthcare Inc.）上采用FDK法逆向重建出股骨三維結(jié)構(gòu)，像素大小為8um×8um×9um。骨體積分數(shù)(BV/TV，%)，平均骨小梁厚度(Tb.Th, mm)，平均小梁數(shù)(Tb.N, 1/mm)，骨密度(BMD)和平均小梁分離(Tb.Sp, mm)均作為形態(tài)測量學(xué)研究的一部分進行計算。

實驗結(jié)果

采用Micro-CT對骨微結(jié)構(gòu)進行評估和分析。Micro-CT結(jié)果顯示，與sham組相比，OVX組小鼠的骨量明顯減少(圖7A)，這表明手術(shù)成功誘導(dǎo)了骨質(zhì)疏松癥。BV/TV為骨組織體積與組織體積的比值，可以直接反映骨體積的變化。在濃度梯度中，油酰絲氨酸鈣在0.5 mg/kg/d的濃度具有最好的抗骨質(zhì)疏松效果(圖7B)。為了比較OS和OS.Ca抗骨質(zhì)疏松癥的效果。分為4組，即3 mg/kg/d OS, 0.5 mg/kg/d OS.Ca、OVX為陽性對照，假手術(shù)為陰性對照。通過Micro-CT結(jié)果表明，OS.Ca組和OS組均表現(xiàn)出抗骨質(zhì)疏松能力，但OS.Ca組在較低濃度下表現(xiàn)出更有效抗骨質(zhì)疏松能力(圖7C)。這表明鈣與OS可能存在協(xié)同作用，OS.Ca在體內(nèi)具有更好的穩(wěn)定性。

圖7 C57BL/6J小鼠骨微結(jié)構(gòu)分析。μCT圖像(A)。不同濃度OS.Ca處理的定量分析骨微結(jié)構(gòu)參數(shù)BV/TV、Tb.Th,Tb.N, BMD和Tb.Sp(B)。OVX、OS、Sham和OS.Ca處理的骨微結(jié)構(gòu)參數(shù)(C)。結(jié)果用平均值±標(biāo)準差表示。

文獻結(jié)論

本研究的結(jié)果表明OS.Ca比OS更穩(wěn)定，其在體內(nèi)外對靶細胞延長了作用時間以及增強作用效應(yīng)。這表明OS與鈣可能存在協(xié)同作用。并且目前的數(shù)據(jù)還為未來基于油酰絲氨酸鈣抗骨質(zhì)疏松療法的研究提供了臨床前支持。此外，本研究首次展示了OS.Ca可通過Wnt/β-catenin信號通路改善骨質(zhì)疏松癥。這是首次證明油酰絲氨酸或其衍生物具有這種作用。因此，OS.Ca通過促進BMSCs的成骨分化和抑制成脂分化來減少骨質(zhì)疏松癥，并為治療骨質(zhì)疏松癥提供了一種新方法。

使用設(shè)備

 Micro CT（型號：VENUS）（平生科技）

影像軟件：Avatar（平生科技）