综述:乳铁蛋白在骨质减少和骨质疏松中的作用

【字体: 时间:2025年09月04日 来源:Frontiers in Nutrition 5.1

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  这篇综述系统阐述了乳铁蛋白(Lf)在骨质减少和骨质疏松(OP)中的多重保护机制,涵盖其通过OPG/RANKL/RANK通路、IGF1信号、自噬、BMP通路、肝-骨轴及肠道菌群调控骨代谢平衡的潜力,同时探讨了Lf肽段及纳米制剂的应用前景,为天然成分防治OP提供了理论依据。

  

乳铁蛋白(Lf)作为一种天然铁结合糖蛋白,近年来在骨质减少和骨质疏松(OP)领域展现出独特价值。全球约40.4%和19.7%人群分别受骨质减少和OP困扰,而Lf通过多靶点调控骨稳态的特性为此提供了新思路。

乳铁蛋白与骨骼健康的关联

血清Lf浓度约500 ng/ml,虽未建立标准参考值,但研究发现其与骨吸收标志物β-CTx呈正相关。有趣的是,胎儿成骨细胞(OBs)在妊娠早期表达Lf,而成人OBs中消失,提示Lf可能参与发育期骨调控。

双刃剑:Lf对成骨细胞与破骨细胞的调控

Lf通过MAPK信号通路和BCL2-Beclin1介导的自噬促进OB分化,MC3T3-E1细胞实验显示其促钙化作用。相反,Lf抑制破骨细胞(OC)前体分化,但对成熟OC无影响。这种选择性调控可能与铁饱和度或细胞类型相关,如人源与牛源Lf活性差异虽小,但肠道受体识别模式不同。

六大核心机制解析

  1. 1.

    OPG/RANKL/RANK通路:Lf降低RANKL/OPG比值,OVX小鼠模型中伴随IFN-γ、IL-5等细胞因子上调。

  2. 2.

    IGF1信号轴:在衰老模型SAMP6小鼠中,Lf通过上调Igf1 mRNA延缓氧化应激,敲除Igf1可逆转其促骨形成效应。

  3. 3.

    自噬开关:Lf通过抑制BCL2激活Beclin1依赖性自噬,但该结论暂限于体外实验。

  4. 4.

    BMP通路:Lf水解片段通过BMP2促进OVX大鼠骨形成,但口服Lf能否产生活性片段仍需验证。

  5. 5.

    肝-骨对话:Lf对酒精性肝损伤的保护可能间接影响骨代谢,LCAT等肝因子或为中介。

  6. 6.

    肠道菌群桥梁:Lf增加LactobacillusBifidobacteriaAkkermansia丰度,后者产生的丙酸可能通过SCFAs调控骨重塑。

创新制剂与未来挑战

Lf肽段如LFP-C(FKSETKNLL)通过EGFR-MAPK通路促骨形成,而自组装肽LP2则依赖BMP通路加速骨愈合。纳米载体如胶原膜、多孔微球可提升Lf生物利用度。尽管临床证据薄弱,一项试验显示乳源核糖核酸酶富集Lf可改善绝经后女性骨代谢标志物,但BMD数据缺失。专家共识建议每日200-600 mg Lf补充,其安全性已获FDA等机构认可。

未来需突破三大瓶颈:临床随机对照试验设计、Lf活性形式鉴定(完整蛋白或消化肽段),以及多通路串扰机制的解析。正如综述所示,Lf如同骨骼健康的"多面手",但其从实验室到临床的转化仍需跨越证据鸿沟。

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