骨質疏鬆症是一種會削弱骨骼並增加骨折風險的疾病,影響數百萬人,對於尋求可長期使用的安全療法的醫生來說,這仍然是一項重大挑戰。僅在德國,約有六百萬人罹患此症,其中大多數是女性。

由於現有療法可能存在限制和副作用,研究人員正在尋找新的生物靶點,以期能更有效地維持或重建骨骼。德國萊比錫大學的科學家們現已確定了 GPR133 這個受體,它似乎在維持骨骼強度方面發揮著重要作用。

一種鮮為人知但對骨骼健康至關重要的受體

GPR133 屬於一類稱為黏附 G 蛋白偶聯受體的家族。這些受體位於細胞表面,幫助細胞對周圍環境的信號做出反應。儘管這個受體家族的機制仍未被完全理解,但新的發現表明 GPR133 與構建和維持健康骨骼的過程密切相關。

「如果這個受體因基因突變而受損,小鼠在早期就會出現骨密度流失的跡象——類似於人類的骨質疏鬆症。使用最近透過電腦輔助篩選識別出的 GPR133 刺激物 AP503,我們能夠顯著增強健康小鼠和骨質疏鬆小鼠的骨骼強度。」該研究的主要研究員、來自醫學院 Rudolf Schönheimer 生化研究所的 Ines Liebscher 教授解釋道。

結果表明,GPR133 是未來骨質疏鬆症治療的潛在有價值靶點。研究人員發現,用 AP503 刺激該受體不僅能增強健康小鼠的骨骼強度,也能增強骨質疏鬆小鼠的骨骼強度。

GPR133 如何幫助構建更強壯的骨骼

在骨組織內部,GPR133 對物理力量和附近骨細胞之間的相互作用做出反應。當受體被活化時,它會引發信號傳導,改變負責構建骨骼的細胞與負責分解骨骼的細胞之間的平衡。

負責產生新骨組織的是成骨細胞(osteoblasts)。相比之下,蝕骨細胞(osteoclasts)則在骨骼正常更新週期中清除舊骨。

健康的骨骼依賴於維持這兩個過程之間的適當平衡。

活化 GPR133 會促進成骨細胞的活性,同時降低蝕骨細胞的活性。這將平衡轉向更強壯、更持久的骨骼。

AP503 似乎模仿了活化 GPR133 的自然過程。這提高了該化合物最終可用於增強骨骼強度或幫助修復已受損骨骼的可能性。一種潛在的應用是與更年期相關的骨質疏鬆症,此時荷爾蒙水平下降會加速女性的骨質流失。

對骨骼和肌肉的潛在益處

這些發現可能具有更廣泛的影響,因為 AP503 可能不僅影響骨骼。

在先前的一項研究中,萊比錫大學的研究人員已經發現,透過 AP503 活化也能增強骨骼肌。

「新證實的骨骼同步強化再次凸顯了該受體在老齡化人口醫療應用中的巨大潛力。」該研究的首席作者、Rudolf Schönheimer 生化研究所的研究員 Juliane Lehmann 博士說。

一種能夠同時改善骨骼和肌肉強度的療法,對於經常同時經歷這兩種組織退化的老年人尤其重要。維持更強壯的肌肉可以支持活動能力和穩定性,而更強壯的骨骼則可以降低骨折的脆弱性。

萊比錫團隊目前正在進行幾項後續研究項目,旨在更全面地了解 GPR133。研究人員還在調查 AP503 是否可能應用於其他疾病,並持續檢測該受體在全身的更廣泛功能。