红霉素能够刺激DEL-1的表达,促进衰老小鼠的骨骼再生

【字体: 时间:2024年01月26日 来源:AAAS

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  新泻大学的科学家发现红霉素能够刺激DEL-1的表达,促进衰老小鼠的骨骼再生。非抗生素衍生物EM-523再现了这些效果。该研究强调了了解大环内酯类药物的免疫调节特性对开发安全有效的临床应用以改善老年人骨再生的重要性。

  

来自新泻大学的科学家们发现了一种基于大环内酯的分子,这种分子可以增加DEL-1蛋白的表达,并有助于骨骼再生

牙周炎的特点是由于细菌感染引起的牙龈炎症导致牙齿脱落。这种骨质流失疾病的易感性随着年龄的增长而增加。对骨再生至关重要的发育内皮细胞基因座-1蛋白的表达随着年龄的增长而下降。最近,来自新泻大学和宾夕法尼亚大学的研究人员发现了一种新的大环内酯- DEL-1轴,有助于骨再生和新骨形成。这一发现可能会导致治疗骨质流失疾病的药物的发展。

牙周炎是一种严重的牙龈感染,它会损害软组织,破坏支撑牙齿的骨骼。这通常是口腔卫生不良导致细菌感染的结果。衰老可能通过改变免疫和再生功能而增加对牙周炎的易感性。内皮细胞基因座-1 (DEL-1)的发育对炎症消退和组织修复至关重要,随着年龄的增长而下降。低水平的DEL-1蛋白也会影响老年人的骨再生和新骨形成能力。

在一项开创性的研究中,研究教授Tomoki Maekawa和来自日本新泻大学高级口腔科学中心的一组研究人员深入研究了与年龄相关的牙周炎。Maekawa博士解释说:“这项研究背后的动机是基于这样一种认识,即在我们这个超老龄化社会中,牙周病和骨折导致的牙齿脱落的流行大大降低了生活质量。”

他们的研究强调了红霉素刺激DEL-1表达,促进衰老小鼠骨再生的能力。非抗生素衍生物EM-523再现了这些效果。机制上,大环内酯治疗促进骨形成和减少破骨细胞,提示一个潜在的治疗途径牙周炎引起的骨质流失在人类,特别是老年人。

研究小组观察到DEL-1的表达随着年龄的增长而下降,并发现12个月大的老鼠比年轻的老鼠表现出更少的骨再生。在老年小鼠牙龈局部显微注射重组DEL-1-Fc可修复骨再生缺陷。

接下来,研究小组给18个月大的“老年”小鼠注射大环内酯类抗生素,特别是红霉素及其非抗生素衍生物EM-523,并监测DEL-1水平。有趣的是,DEL-1水平在治疗小鼠中恢复,DEL-1水平的增加促进了由于自然发生的与年龄有关的牙周炎而丢失的骨的再生。进一步的深入研究证明了DEL-1的良好作用,表明通过增加碱性磷酸酶活性和成骨基因表达,在颌骨和相关牙龈组织中形成新骨。研究还显示,大环内酯类药物以依赖于del -1的方式影响炎症消退和减少破骨细胞生成。此外,EM-523表现出类似的效果,并增强了股骨的骨量。大环内酯类药物通过调节DEL-1蛋白,影响牙周韧带间充质基质和干细胞群,促进衰老个体的骨再生。有趣的是,大环内酯类抗生素和EM-523都未能在年龄匹配的DEL-1缺陷小鼠中诱导骨再生,这证实了DEL-1对大环内酯类观察到的骨再生效果至关重要。

这些发现表明,用大环内酯类药物靶向DEL-1表达可能是促进衰老个体骨再生的一种有希望的方法。EM-523具有非抗生素特性,是一种有希望的候选药物,具有较少的不良反应和预防抗菌素耐药性的潜力。该研究强调了了解大环内酯类药物的免疫调节特性对开发安全有效的临床应用以改善老年人骨再生的重要性。

“使用具有既定安全性的药物可以导致早期开发出有效的骨再生剂。我们希望基于大环内酯的分子可以进一步发展,作为牙周炎的治疗选择,”前川教授总结道,解决了他的研究工作的现实应用。

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