Yoda1与全身振动对小鼠骨骼的年龄依赖性影响及放疗后保护作用研究

【字体: 时间:2025年05月19日 来源:Bone 3.5

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  本研究针对老龄化及放疗导致的骨骼健康问题,创新性地探究了机械敏感通道Piezo1激动剂Yoda1与全身振动(WBV)的联合干预策略。通过年轻(8周龄)和成熟(31-36周龄)小鼠模型结合局部放疗(2×8 Gy),发现Yoda1单药可促进年轻个体皮质骨生长(~2倍),而成熟个体仅对联合治疗产生响应(胫骨极惯性矩损失减少56%)。值得注意的是,放疗虽未完全阻断治疗反应,但显著改变了骨小梁/皮质骨的响应模式。该研究为癌症放疗患者的骨骼保护提供了新思路。

  

随着人口老龄化加剧,骨质疏松与癌症并发的骨骼相关事件(SRE)日益严峻。放疗作为癌症常规治疗手段,却会加速骨质流失,而传统运动疗法对老年患者存在实施难度。更棘手的是,衰老本身会削弱骨骼对机械刺激的敏感性,形成"双重打击"困境。在此背景下,美国特拉华大学的研究团队独辟蹊径,将目光投向机械敏感Piezo1通道激动剂Yoda1与全身振动(WBV)的协同效应,相关成果发表于《Bone》期刊。

研究采用8周龄年轻小鼠和31-36周龄成熟小鼠模型,通过微CT动态监测、组织形态计量等技术,系统评估了4周干预效果。特别设计单侧胫骨放疗方案(2×8 Gy/3天),创新性地实现自身对照。

年轻小鼠:Yoda1单独增强皮质骨生长,但联合治疗未进一步改善骨结构
微CT显示Yoda1(5 mg/kg)使年轻小鼠皮质骨量增加约2倍,但联合WBV(0.3g,13Hz)未产生叠加效应。动态成像揭示所有组别均存在活跃骨形成,这反映年轻骨骼固有的高代谢活性。

成熟小鼠:联合治疗展现辐射依赖性保护作用
在未放疗侧,仅联合治疗组(15分钟/天WBV)显著保留胫骨极惯性矩(-56% vs 对照组)。放疗侧在第2周即出现联合治疗组的皮质骨形成增强,但至第4周差异消失。值得注意的是,辐射本身竟意外减少了骨小梁流失,且Yoda1单药或联合治疗组更多样本维持了皮质参数。

机制探讨
研究提示Yoda1可能通过激活Piezo1通道增强机械敏感性,而WBV则通过IL-6/JAK/STAT3通路发挥作用。两者协同调控YAP1核转位,这为理解机械-化学信号交叉对话提供了新视角。

该研究首次证实:1) Yoda1-WBV联合效果具有显著年龄依赖性;2) 放疗会重塑骨骼对不同干预的响应模式;3) 短期(2周)治疗效果可能优于长期观察。这些发现为开发放疗患者个性化骨骼保护方案奠定了重要基础,特别是揭示了干预时机与疗程优化的必要性。未来研究需进一步阐明辐射如何改变骨骼机械敏感性,以及最佳给药-振动参数组合。这项跨学科工作为应对老龄化社会的骨骼健康挑战提供了创新思路。

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