骨骼不仅是人体的支架,更是动态调控的“智能器官”。近日,一项发表于《Journal of Bone and Mineral Research》的研究揭示了骨细胞中缺氧诱导因子HIF-1α通过调控硬化蛋白(Sclerostin)表达影响骨稳态的新机制,为开发长效骨质疏松疗法提供了全新方向。这一发现与同期发表的基因治疗突破(见另文)共同指向骨代谢疾病治疗的未来——从频繁注射迈向单次干预。

现有疗法困境:靶向硬化蛋白需频繁注射 患者依从性成难题
当前,靶向硬化蛋白的单克隆抗体(如Romosozumab)虽能有效促进骨形成,但需每月皮下注射,长期使用可能导致心血管风险。研究通讯作者、加州大学骨代谢研究中心主任Dr. Helen Zhou坦言:“就像低磷酸酯酶症的酶替代疗法一样,频繁注射影响患者生活质量。我们急需找到一次干预、长期起效的策略。”
突破性发现:缺氧信号是骨代谢“隐形开关”
研究团队通过基因编辑小鼠模型首次证实:
- 骨细胞HIF-1α活性与硬化蛋白表达直接正相关,激活该通路可导致骨流失;
- 特异性敲除骨细胞HIF-1α基因可使小鼠骨密度提升30%,且未出现软组织钙化等副作用;
- 分子机制上,HIF-1α直接结合硬化蛋白基因启动子,调控其转录效率。
“这相当于发现了骨细胞感知微环境的‘氧气计’,”未参与研究的哈佛医学院骨生物学教授Dr. Michael Mann指出,“调控这一通路可能同时抑制骨吸收并促进形成,这是现有药物难以实现的。”
临床转化路径:借鉴基因治疗经验 破解靶向递送难题
尽管小鼠实验显示显著疗效,但HIF通路在人体内广泛参与血管生成、红细胞生成等生理过程。研究团队正借鉴同期发表的AAV病毒载体技术(用于低磷酸酯酶症基因治疗),开发骨靶向纳米颗粒包裹的HIF-1α抑制剂。“就像快递员精准送货,我们要确保药物只在骨细胞释放,”Zhou解释道。初步实验显示,单次注射纳米制剂可在骨质疏松模型小鼠中维持疗效至少6个月。
未来挑战:从“修骨”到“全身管理”
随着治疗手段进步,患者生存期延长带来新问题。研究团队发现,HIF-1α在脑、肾等器官亦有表达,长期抑制可能影响其他系统。“我们正在建立跨器官监测模型,”Zhou表示,“就像低磷酸酯酶症治疗需关注神经系统并发症,骨质疏松疗法也需全生命周期管理。”
编辑:王洪
参考文献:
Study: Flavia Amadeu de Oliveira et al, Preclinical evaluation of the efficacy and safety of AAV8-TNAP-D10 in Alpl-/- and AlplPrx1/Prx1 mouse models for the treatment of early and late-onset hypophosphatasia, Journal of Bone and Mineral Research (2025). DOI: 10.1093/jbmr/zjaf005
Commentary: Wolfgang Högler et al, Novel therapeutic options for hypophosphatasia, Journal of Bone and Mineral Research (2025). DOI: 10.1093/jbmr/zjaf023
排版:李丽





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