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天然肽在骨修复中具有重要的应用
【字体: 大 中 小 】 时间:2024年05月23日 来源:Cell Reports Medicine
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伯明翰的研究人员已经证明,PEPITEM是一种天然产生的肽(小蛋白质),有望成为骨质疏松症和其他以骨质流失为特征的疾病的新治疗方法,具有明显的优势。
伯明翰的研究人员已经证明,PEPITEM是一种天然产生的肽(小蛋白质),有望成为骨质疏松症和其他以骨质流失为特征的疾病的新疗法,与现有药物相比具有明显的优势。
2015年,伯明翰大学的研究人员首次发现了PEPITEM(跨内皮迁移肽抑制剂)。
发表在《Cell Reports Medicine》上的最新研究首次表明,PEPITEM可以作为一种新的早期临床干预手段来逆转与年龄相关的肌肉骨骼疾病的影响,数据表明,PEPITEM可以增强骨矿化,形成和强度,并逆转疾病动物模型中的骨质流失。
在人的一生中,骨骼不断地形成、改造和重塑,每年有多达10%的人类骨骼通过两种细胞之间复杂的相互作用而被替换——成骨细胞(形成骨骼)和破骨细胞(分解骨骼)。对这一紧密协调过程的干扰是骨质疏松症和类风湿关节炎等疾病特征的原因,骨质疏松症和类风湿关节炎表现为骨质过度破坏,或强直性脊柱炎,其中骨骼生长异常。
最常用的骨质疏松疗法(双磷酸盐)以破骨细胞为目标,防止骨质进一步流失。虽然有新的“合成代谢”药物可以促进新骨的形成,但这些药物在临床应用中有局限性,特立帕肽(甲状旁腺激素,或PTH)仅有效24个月,而罗莫索单抗(抗硬化蛋白抗体)与心血管事件有关。
因此,在以骨质疏松症为最常见的与年龄相关的肌肉骨骼疾病中,开发新的治疗方法来刺激骨修复显然是有必要的。
由伯明翰大学炎症与衰老研究所的Helen McGettrick博士和Amy Naylor博士领导的研究人员,包括Jonathan Lewis博士和Kathryn Frost博士,以及牛津大学纳菲尔德骨科、风湿病学和肌肉骨骼科学系的James Edwards博士,开始研究PEPITEM在这些疾病状态中的潜在治疗作用。
PEPITEM是一种天然产生的短蛋白(肽),在每个人体内循环,但含量很低。
研究结果表明,PEPITEM调节骨重塑,增加体内存在的量会刺激未处于患病或骨质疏松前期状态的“年轻骨骼”中的骨矿化,这转化为骨骼强度和密度的增加,类似于目前的标准护理药物(双膦酸盐和甲状旁腺激素)。
然而,对一种潜在的新疗法的关键测试是它是否有能力针对受年龄或炎症性疾病损害的自然修复过程。
在这里,研究人员表明,在绝经动物模型中,给予额外的PEPITEM限制了骨质流失并改善了骨密度,这是人类骨质疏松性骨质流失的常见触发因素。他们的研究也在炎症性骨病(关节炎)模型中显示了类似的发现,PEPITEM显著减少了骨损伤和侵蚀。
这些发现得到了使用人体骨组织的研究的强调,这些骨组织是在关节手术中从老年患者身上采集的。这些研究表明,来自老年人的细胞对PEPITEM有反应,显著增加了成骨细胞的成熟,以及它们产生和矿化骨组织的能力。
他们的细胞和组织培养工作表明,PEPITEM通过增加成骨细胞的活性而不是增加成骨细胞的数量,对成骨细胞有直接影响,促进骨形成。进一步的研究发现NCAM-1受体是成骨细胞中PEPITEM的特异性受体,并强烈提示NCAM-1- b-catenin信号通路参与了成骨细胞活性的上调。该受体及其通路不同于先前在其他组织中描述的PEPITEM受体。
研究人员还研究了PEPITEM对破骨细胞和骨吸收的影响。小鼠研究显示,PEPITEM显著减少破骨细胞的数量,导致骨矿物质吸收减少。研究人员随后证明,破骨细胞活性的降低是由PEPITEM“激活”的成骨细胞在骨组织中局部释放一种可溶性物质的结果。
Helen McGettrick博士说:“最常用的药物双膦酸盐是通过阻断破骨细胞的作用来起作用的,而PEPITEM的作用是在不影响破骨细胞通过正常骨重塑吸收受损或脆弱骨组织区域的能力的情况下,改变有利于骨形成的平衡。”
业务发展经理Helen Dunster在过去的八年里负责管理与PEPITEM相关的知识产权,她说:“PEPITEM是许多专利家族的主题,这些专利家族与它在炎症和炎症免疫介导、骨骼和肥胖相关疾病中的活性有关,也包括较小的PEPITEM药效团。
美国专利申请(US18488234)涵盖了PEPITEM在治疗或预防骨病中的使用,其优先申请日期为2019年8月10日。