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谢辉教授团队在国际顶级期刊《尖端科学》发文揭示一种新型“肠-骨轴”骨代谢调控模式
2021/2/18 14:47:51
党总支:第七党总支    科室:科研部 运动系统损伤修复研究中心    作者:——    点击数:
  近日,国际顶级期刊《Advanced Science》(IF:15.84;中科院一区Top期刊)以Research Article形式在线发布了中南大学湘雅医院运动系统损伤修复研究中心主任谢辉教授团队题为“Extracellular vesicles from child gut microbiota enter into bone to preserve bone mass and strength”(胞外囊泡介导儿童肠道菌群的护骨功效)的最新研究成果。该研究探明儿童肠道菌群中的益生菌Akkermansia muciniphila通过释放胞外囊泡(extracellular vesicles,EVs)到骨组织中发挥促进骨形成和抑制骨吸收的功效,进而减轻绝经后骨质疏松症小鼠模型骨丢失,为骨质疏松症的防治提供了新思路。

  绝经后骨质疏松症是指由于女性绝经后雌激素分泌减少导致的骨量减低、骨微结构退化,造成骨脆性增加,从而易发生骨折的全身性骨病。骨质疏松症性骨折轻则影响机体功能,重则致残甚至致死。髋部骨折后1年内约20%致死,约50%生活不能自理。骨质疏松症没有明显的早期症状,因此被称为“隐形杀手”,很容易被人们忽视。目前,全球有大约2亿骨质疏松症患者,我国约有8000万骨质疏松症患者,居全球之首。这些患者中绝大多数为绝经后女性。
  谢辉教授团队研究发现,将处于快速生长期的儿童的肠道菌群移植到绝经后骨质疏松症模型(双侧卵巢切除小鼠)体内,可有效减轻骨丢失、改善骨微结构、提高骨力学性能,而移植老年人的肠道菌群则没有骨保护效果。16S rRNA基因高通量测序结果显示,相对于对照组(假手术组)小鼠,去卵巢小鼠粪便中的益生菌Akkermansia muciniphila显著减少;儿童肠道菌群富含Akkermansia muciniphila,老年人的肠道菌群中该菌的含量则显著下降,移植了儿童肠道菌群的去卵巢小鼠的粪便中该益生菌的含量明显回升。研究人员进一步证实,单纯移植该益生菌也能明显缓解去卵巢小鼠骨代谢失衡、改善骨微结构并提高小鼠的骨量和骨强度。机制研究结果表明,儿童肠道菌群及Akkermansia muciniphila释放的EVs可以进入骨组织直接发挥促成骨、抑破骨作用,从而减轻雌激素缺乏引起的骨微结构退化及骨量和骨强度下降。本研究探明了儿童肠道菌群及其富含的益生菌Akkermansia muciniphila的骨保护功效,并揭示了一种由肠道菌功能性EVs介导的新型“肠-骨轴”骨代谢调控模式,为骨质疏松症的防治提供了新思路。
  中南大学湘雅医院谢辉教授为该论文的唯一通讯作者,刘江华博士和陈春媛博士为该论文的共同第一作者,刘征兆副教授、罗忠伟博士、饶珊珊博士、金玲硕士和万腾飞硕士等为该论文的重要参与作者。中南大学湘雅医院为该论文的第一作者兼通讯作者单位。谢辉教授团队已获得了一项关于益生菌Akkermansia muciniphila及其EVs的抗骨质疏松作用的国家发明专利授权,将推进益生菌Akkermansia muciniphila及其EVs制剂的研发和产业化,用于骨质疏松症及骨折防治。

  原文链接(可免费下载):https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/advs.202004831

责编:严丽 罗闻

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