Senolytics：治疗腰痛的新希望 —— 基于sparc?/?小鼠模型的研究

为探究衰老细胞（SnCs）与腰痛（LBP）关系，研究人员用o-vanillin 和 RG-7112 治疗sparc?/?小鼠，发现可缓解 LBP。

　　在人体衰老和受到外界细胞应激时，衰老细胞（SnCs）会在体内不断积累。这些细胞会呈现出衰老相关分泌表型（SASP），释放出各种炎性和退行性因子，进而引发多种与年龄相关的疾病。其中，腰痛（LBP）作为全球导致残疾的首要原因，给个人生活质量和医疗系统都带来了沉重负担。据统计，仅美国每年因腰痛产生的经济成本就超过 1000 亿美元。现有研究表明，SnCs 在退变的椎间盘（IVD）中积聚，可能是腰痛和 IVD 退变的重要诱因。然而，此前针对 SnCs 与腰痛关系的研究多停留在细胞和组织培养层面，无法评估对腰痛这一主要临床表现的影响。

为了解决这些问题，麦吉尔大学（McGill University）的研究人员开展了一项针对腰痛治疗的研究。他们选用sparc^?/?小鼠作为实验模型，该小鼠会出现早发性 IVD 退变并伴有腰痛，模拟了人类腰痛的病理过程。研究人员使用两种 senolytics 药物，即o-vanillin 和 RG-7112，对sparc^?/?小鼠进行治疗，旨在探究这两种药物是否能减轻疼痛、减少 SASP 因子释放、清除 SnCs 以及改善组织健康，研究成果发表在《SCIENCE ADVANCES》。

研究人员在开展研究时，主要运用了以下关键技术方法：首先是 RNA 测序技术（RNA-seq），用于分析sparc^?/?小鼠 IVD 中衰老相关基因的表达情况；其次是 Luminex 多重检测技术，用来测量 SASP 因子的释放水平；此外，还运用了免疫荧光组织化学技术，检测p16^Ink4a阳性细胞等相关指标；最后，通过微 CT（Micro-CT）分析评估 IVD 体积和椎体骨质量。

研究结果如下：

1. 验证sparc^?/?小鼠模型用于研究衰老的可行性：研究发现，sparc^?/?小鼠的 IVD 中，SnCs 随着年龄增长和退变而积累，且 IVD 退变程度与p16^Ink4a阳性 SnCs 水平呈强相关。RNA-seq 分析显示，sparc^?/?小鼠 IVD 中衰老相关基因和 SASP 因子显著富集。同时，sparc^?/?小鼠 IVD 释放的 10 种 SASP 因子水平明显高于野生型小鼠。体外实验表明，o-vanillin 和 RG-7112 能有效降低这些 SASP 因子的释放，为后续体内实验奠定了基础。
2. Senolytics 减轻sparc^?/?小鼠的疼痛：sparc^?/?小鼠从 4 个月龄开始出现 LBP 症状，7 个月龄时疼痛明显。研究人员对 7 - 9 个月龄的sparc^?/?小鼠进行为期 8 周的口服治疗，结果发现，o-vanillin 和 RG-7112 均能显著改善小鼠的疼痛表型，包括减轻轴向不适、降低冷敏感性和辐射性疼痛。药物联合使用且至少一种药物为高剂量时，效果更显著，而两种药物均为低剂量时，除尾悬测试外，其他测试中疼痛缓解效果消失。
3. Senolytics 减少 SASP 因子释放：治疗 8 周后，研究人员检测发现，两种药物均能显著减少 10 种 SASP 因子（如 CXCL-1、CXCL-5 等）的释放，联合治疗具有相加效应。部分因子（如 IL-2、IL-10 等）在单药治疗时也有显著降低，联合治疗进一步增强了这种效果。
4. Senolytics 减少衰老 IVD 细胞并改善椎间盘退变评分：单药治疗可使p16^Ink4a阳性细胞数量显著减少，联合治疗在至少一种药物为 100% 剂量时，能进一步降低阳性细胞数量。同时，两种药物均能改善组织学退变评分，联合使用高剂量药物时效果更明显，低剂量联合治疗则无法改善退变等级。
5. Senolytics 减少脊髓中的 SnCs 和疼痛介质：sparc^?/?小鼠脊髓背角的p16^Ink4a免疫反应性面积比野生型小鼠大 4.8 倍。治疗后，单药可使p16^Ink4a反应性显著降低，联合治疗效果更显著，降低 50% 剂量时效果消失。此外，治疗还能显著降低脊髓背角中降钙素基因相关肽（CGRP）、胶质纤维酸性蛋白（GFAP）和活化小胶质细胞标记蛋白（CD11-b）的免疫反应性，表明 senolytics 可能通过减少疼痛相关的神经可塑性和神经胶质细胞活动来减轻腰痛。
6. Senolytics 增加椎间盘体积并改善骨参数：sparc^?/?小鼠存在骨质减少的问题，这也是腰痛的潜在诱因之一。研究发现，联合治疗可使sparc^?/?小鼠的椎间盘体积显著增加，单药治疗有改善趋势。在骨质量方面，两种药物单独或联合治疗均能显著增加骨密度、骨体积分数等参数，联合治疗效果更显著，但对骨小梁分离度（Tb. Sp）无明显改善。

综合研究结论和讨论部分，这项研究表明，o-vanillin 和 RG-7112 口服治疗能够有效减轻sparc^?/?小鼠的腰痛行为指标，减少 SASP 因子释放，清除 IVD 和脊髓中的 SnCs，降低 IVD 退变评分，减少脊髓背角疼痛标记物的表达，改善椎体骨质量。联合治疗效果更为突出，且在实验剂量下未发现明显毒性。这一研究为腰痛及其他与细胞衰老相关的疼痛性疾病的治疗提供了新的方向和潜在的治疗药物，有望推动相关临床治疗的发展，具有重要的科学意义和潜在的临床应用价值。