编辑推荐:
为探究 DPP-4 抑制剂及联合用药对骨质疏松的作用,研究人员以小鼠为模型,用 VCD 和 DEX 诱导 PMO 与 GIO,发现利拉列汀 - 二甲双胍联合用药可改善骨参数、调节骨代谢标志物等,为骨质疏松治疗提供新方向。
骨质疏松如同隐匿的 “骨骼杀手”,正悄悄威胁着全球约 2 亿人的健康。其中,绝经后骨质疏松(PMO)因雌激素缺乏导致骨重塑失衡、骨量加速流失,而糖皮质激素诱导的骨质疏松(GIO)则因药物使用成为年轻患者的常见困扰。当前主流治疗药物如双膦酸盐虽能抑制骨吸收,但长期使用的不良反应让医患头疼,开发更安全有效的骨合成代谢药物迫在眉睫。
在这样的背景下,印度贾米亚哈姆达德大学(Jamia Hamdard)的研究人员瞄准了糖尿病治疗领域的两类药物 —— 二肽基肽酶 - 4 抑制剂(DPP-4Is)和二甲双胍。已知 DPP-4 酶活性升高与骨吸收加速相关,而 DPP-4Is 可能通过保护胰高血糖素样肽 - 1(GLP-1)等肠降血糖素发挥骨保护作用,二甲双胍也被报道有潜在的骨保护效应。他们的研究成果发表在《Bone》杂志,旨在探索利拉列汀(一种高选择性 DPP-4I)单药及与二甲双胍联合使用对 PMO 和 GIO 小鼠模型的治疗效果,为骨质疏松治疗开辟新路径。
研究人员主要采用了以下关键技术方法:通过腹腔注射 160mg/kg 的 4 - 乙烯基环己烯二环氧化物(VCD)连续 15 天诱导 Balb/c 小鼠 PMO 模型,用 5mg/kg 地塞米松(DEX)腹腔注射 21 天构建 GIO 模型;运用 micro-CT 检测骨结构参数和骨密度(BMD);通过生化试剂盒测定碱性磷酸酶(ALP)、血清钙等指标,酶联免疫吸附试验(ELISA)检测骨钙素、骨形态发生蛋白 - 2(BMP-2)、硬化蛋白(sclerostin)、肿瘤坏死因子 -α(TNF-α)等细胞因子;利用免疫组化(IHC)分析骨组织中骨保护素(OPG)和核因子 κB 受体活化因子配体(RANKL)的表达。
VCD 诱导卵巢毒性验证
通过卵巢组织病理切片观察和初级卵泡计数发现,VCD 处理显著减少小鼠卵巢初级卵泡数量(p<0.001),并降低血清雌二醇水平(p<0.001),证实成功诱导 PMO 模型的卵巢毒性。
联合用药对骨参数的影响
利拉列汀 - 二甲双胍联合治疗 4 周后,PMO 和 GIO 小鼠的骨结构参数(如骨小梁厚度、数量)及 BMD 显著改善,而利拉列汀单药仅在 PMO 模型中显示部分改善,二甲双胍单药在两种模型中均无显著变化。
对骨代谢标志物的调节
联合用药可升高 ALP、骨钙素、BMP-2 水平,降低血清钙、抗酒石酸酸性磷酸酶(TRAP)、sclerostin 及促炎细胞因子(TNF-α、IL-1β)水平。免疫组化显示,联合用药增加骨组织中 OPG 阳性细胞,减少 RANKL 表达,调节 RANKL/OPG 比值。
不同模型中的差异效应
在 PMO 模型中,利拉列汀单药仅部分改善骨参数和 sclerostin 水平;而在 GIO 模型中,其单药仅显著改善 BMD 和 sclerostin 水平。联合用药在两种模型中均表现出更全面的改善作用。
研究表明,利拉列汀与二甲双胍联合用药可通过靶向 AMPK 和 Wnt 信号通路,调节 BMP-2、sclerostin 及 RANKL/OPG 系统,显著缓解 PMO 和 GIO 小鼠的骨丢失,改善骨微结构和代谢平衡。这一发现不仅揭示了 DPP-4Is 与二甲双胍协同作用的新机制,还为骨质疏松治疗提供了 “老药新用” 的思路,有望减少对传统药物的依赖,降低不良反应风险。尽管具体分子机制仍需深入探索,但该研究为临床转化提供了重要的 preclinical 证据,为绝经后女性和长期使用糖皮质激素患者的骨骼健康带来新希望。