新聞 | 既要壯骨，又要強筋——脊柱病研究所團隊首次揭示骨骼肌在促進骨質疏鬆性骨折癒合過程中的作用機制

近日，我校附屬龍華醫院及脊柱病研究所、教育部筋骨理論與治法重點實驗室研究團隊在肌肉研究領域國際頂級期刊《惡病質、肌肉減少症和肌肉雜誌》（Journal of Cachexia， Sarcopenia and Muscle）發表了題為Role of skeletal muscle satellite cells in the repair of osteoporotic fractures mediated by β-catenin的研究文章，在國際上率先證明骨骼肌衛星細胞中的β-catenin訊號在骨質疏鬆性骨折癒合過程中發揮重要作用，從現代生物學角度闡明瞭“筋損骨衰”中醫病機理論的科學依據。該論文第一作者為我校2018級碩士研究生金鎮雄，笪巍偉主治醫師和趙永見副主任技師為共同第一作者，脊柱病研究所唐德志研究員為通訊作者，王擁軍教授和張巖研究員為共同通訊作者。該研究得到國家科技部重點研發計劃專案（2018YFC1704300）、國家自然科學基金面上專案（81973883）等專案資助。

圖1 研究成果發表在Journal of Cachexia， Sarcopenia and Muscle

骨質疏鬆性骨折高發於老年人，是世界範圍內嚴重的健康問題。手術是治療骨折的主要策略，但患者年齡偏大、身體狀態較差、存在基礎疾病等，均可能導致預後不良，再次骨折的風險以及併發症的發生機率顯著增加。中醫在治療該病時根據《黃帝內經》筋主束骨而利關節的思想，強調“筋骨並重”，其中“筋”為肌肉、韌帶的統稱。骨骼與肌肉位置毗鄰，相互作用，相互影響，調節兩者的共同因素包括機械因素、化學因素、遺傳因素、內分泌因素、疾病因素、營養因素、個體運動量因素和神經功能因素，以及有密切聯絡的訊號通路和共同的靶點。但是肌肉是直接影響骨骼，還是透過媒介發揮對骨骼的間接作用，以及兩者的具體作用機制目前尚不清楚。

該研究首先利用了臨床生物樣本，發現骨質疏鬆性骨折患者骨骼肌衛星細胞數目明顯減少，β-catenin表達明顯降低；並進一步建立了Pax7-CreERT2/+； β-cateninfx/fx條件性基因敲除動物模型，特異性敲除骨骼肌衛星細胞中的β-catenin，發現骨骼肌衛星細胞不僅成肌分化下降，而且成骨分化能力也降低，並且出現嚴重的骨量減少和骨微結構破壞，導致骨質疏鬆性骨折癒合的延遲。

圖2 特異性敲除骨骼肌衛星細胞中的β-catenin導致小鼠骨量丟失和骨折癒合延遲

團隊進一步研究發現補腎中藥有效組分蛇床子素可以啟用骨骼肌衛星細胞中β-catenin訊號通路，促進肌肉中骨骼肌衛星細胞向骨折部位遷移，刺激其成骨分化，從而加速骨折癒合。

圖3 蛇床子素上調β-catenin促進骨骼肌衛星細胞成骨分化及加速骨折癒合

該研究從骨骼肌與骨骼的相關性角度，闡明骨骼肌衛星細胞中β-catenin訊號促進骨形成及骨質疏鬆性骨折癒合的作用機制，為中醫“筋損骨衰”理論的發展創新提供了科學依據。

團隊一直致力於中醫藥防治慢性筋骨病的應用與基礎研究，總結我校終身教授施杞治療慢性筋骨病的臨床經驗，發現“氣虛血瘀、臟腑虧虛、筋損骨衰”是慢性筋骨病的主要病機，率先提出慢性筋骨病“預防、診治、康復、養生、治未病”五結合整體論治的學術思想；還重點圍繞骨質疏鬆症和骨質疏鬆性骨折等方向開展了大型佇列研究、RCT臨床研究和模式動物學研究。

供稿、圖片：研究院綜合辦、龍華醫院科技處、脊柱病研究所