为什么人老了，骨头就松了？记者日前从海军军医大学第二附属医院（上海长征医院）获悉，该院骨科脊柱畸形病区周许辉教授团队在骨质疏松症发病机制方面取得新进展，揭示了血管内皮细胞糖酵解代谢障碍是骨代谢异常的关键原因，相关成果发表于国际期刊《先进科学》。
随着人口老龄化加剧，骨质疏松症患病率明显增高，女性尤为突出。由于其起病隐匿，早期无症状，被称为“沉默的杀手”，严重威胁健康。
“流行病学调查显示，我国目前存在9000多万骨质疏松症患者，是亟待解决的公共卫生问题。”周许辉说，骨质疏松症是一种以骨量降低、骨组织微结构破坏、骨脆性增加、易发生骨折为特点的全身性骨病，其重要特征之一就是血管功能障碍。
周许辉进一步解释，骨组织是一个高度血管化的组织，血管能够运输氧气、营养物质、生长因子和代谢产物，参与骨组织的生长发育。骨质疏松症的发病伴随着骨骼内血管数量的减少和功能的减弱。
为了弄清骨血管在疾病状态下的变化原因，课题组将目光聚焦于血管内皮细胞，这一构成血管的核心组件不仅细胞代谢十分活跃，还能够调控包括骨代谢在内的多种代谢过程。
与其他细胞相比，内皮细胞可通过有氧糖酵解产生三磷酸腺苷，并将大部分葡萄糖转化为乳酸；大量内皮细胞还可将衍生的乳酸分泌到血液中，通过循环系统运输，进一步促进全身各处内皮细胞的糖酵解以进一步维持血管生成。
为了确定骨血管内皮细胞代谢过程是否能够调控骨代谢，课题组选取了糖酵解关键限速酶——丙酮酸激酶M2（PKM2）作为研究对象。通过基因小鼠，研究发现：骨血管内皮细胞特异性敲除PKM2，糖酵解水平明显下降，乳酸分泌减少；同时小鼠的骨量出现显著下降，成骨功能减弱。
课题组进一步探究下游机制发现，内皮细胞能够通过糖酵解产物乳酸，调节骨髓间充质干细胞（BMSC，成骨细胞前体）组蛋白乳酸化，从而对一些关键成骨基因进行表观遗传学调控。
为了进一步验证本研究的临床意义，课题组还对普通人群和骨质疏松症患者的血清进行代谢组学检测，结果显示，骨质疏松症患者的乳酸水平相对较低，其BMSC的组蛋白乳酸化和相关成骨基因表达降低。
“可以说，内皮细胞的糖酵解代谢过程对于维持正常骨量极为重要，PKM2作为糖酵解关键酶有成为骨质疏松症治疗靶点的潜力。”周许辉透露，团队也将进一步探究PKM2作为治疗靶点的可能性，以期造福更多骨质疏松症患者。
文：李晨琰
图：院方供图
编辑：李晨琰
责任编辑：唐闻佳
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