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为探索丙酮酸脱氢酶激酶 4(PDK4)在糖皮质激素性骨质疏松(GIOP)中的作用及机制,重庆医科大学研究人员开展相关研究,发现 PDK4 可改善 GIOP,为其治疗提供新靶点。
糖皮质激素(GCs)在医学领域应用广泛,像地塞米松(DEX)这类药物,自上世纪 40 年代起就被用于治疗多种疾病,如自身免疫性疾病、哮喘和慢性炎症性疾病等。然而,长期使用 GCs 却带来了严重的副作用,其中糖皮质激素性骨质疏松(GIOP)尤为突出,约 40% 使用 GCs 的患者会出现骨折等骨骼并发症。
GIOP 的主要病理特征是骨形成持续减少、骨吸收增加,最终导致骨量丢失。目前,虽然知道高浓度的 DEX 会抑制成骨细胞增殖,干扰间充质干细胞(MSCs)向成骨细胞分化,但具体的分子机制仍不明确。同时,在寻找 GIOP 的关键治疗靶点和有效治疗方法方面,也一直面临挑战。
为了解开这些谜团,重庆医科大学的研究人员展开了深入研究。他们将目光聚焦在丙酮酸脱氢酶激酶 4(PDK4)上,旨在探究 PDK4 在 GIOP 发病和发展过程中的潜在作用及机制,为 GIOP 的治疗寻找新的潜在靶点。
经过一系列研究,研究人员发现,PDK4 在改善 GIOP 方面具有重要作用。它不仅能增强 MSCs 的成骨分化能力,还能增加 GIOP 大鼠的骨量。这一发现为 GIOP 的治疗带来了新的希望,有望为开发新的治疗方法提供关键靶点。目前该研究成果暂未提及发表期刊。
在研究过程中,研究人员采用了多种关键技术方法。细胞实验方面,对多种细胞进行培养并处理,运用实时定量聚合酶链反应(RT-qPCR)、蛋白质免疫印迹法(western blot)检测基因和蛋白表达,通过碱性磷酸酶(ALP)染色、茜素红 S(ARS)染色评估成骨分化情况。动物实验上,构建 GIOP 大鼠模型,进行 Micro-CT 扫描和 Masson 染色观察骨结构变化。此外,还利用分子对接技术分析 DEX 与 PDK4 的结合情况,通过转录组测序筛选相关差异基因。
综上所述,该研究揭示了 DEX 可通过下调 PDK4 诱导 MSCs 铁死亡,导致成骨损伤。DEX 对 PDK4 的调节可能与其非基因组效应有关,即结合 PDK4 并通过溶酶体途径促进其降解。PDK4 在抑制 GCs 的骨损伤效应中发挥重要作用,这为 GIOP 的临床治疗提供了新的思路,为开发治疗 GIOP 的药物提供了潜在靶点,对推动 GIOP 的治疗发展具有重要意义。