天然肽显示出作为新型骨修复剂的潜力
最近審查:02.07.2025

伯明翰的研究人员证明,天然肽(小蛋白质)PEPITEM 有望成为治疗骨质疏松症和其他骨质流失疾病的新型治疗剂,且比现有药物具有明显的优势。
PEPITEM(跨内皮细胞迁移肽抑制剂)于 2015 年由伯明翰大学的研究人员首次发现。
最近发表在《Cell Reports Medicine》杂志上的研究首次表明,PEPITEM 可用作一种新颖的早期临床干预措施,以逆转与年龄相关的肌肉骨骼疾病,数据表明 PEPITEM 可增强骨矿化、形成和强度,并逆转疾病动物模型中的骨质流失。
骨骼在人的一生中不断形成、重建和重塑。每年,人类骨骼的更新速度高达10%,这要归功于两种细胞——成骨细胞(负责形成骨骼)和破骨细胞(负责破坏骨骼)之间复杂的相互作用。这一精心协调的过程一旦发生紊乱,就会导致骨质疏松症和类风湿性关节炎等疾病的出现,这些疾病的特征是过度的骨质破坏,而强直性脊柱炎则与骨骼生长异常有关。
最常用的骨质疏松症疗法(双膦酸盐)靶向破骨细胞,以防止进一步的骨质流失。虽然目前已有较新的“合成代谢”药物可以促进新骨形成,但它们在临床应用上存在局限性,例如特立帕肽(甲状旁腺激素,简称PTH)的有效期仅为24个月,而罗莫索单抗(一种抗硬化蛋白抗体)与心血管事件相关。
因此,显然需要开发新的疗法来刺激与年龄相关的肌肉骨骼疾病的骨骼修复,其中骨质疏松症是最常见的。
由 Helen McGettrick 博士和 Amy Naylor 博士领导的研究人员,包括伯明翰大学炎症和衰老研究所的 Jonathan Lewis 博士和 Catherine Frost,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 在这些情况下的潜在治疗效果。
PEPITEM 是一种天然存在的短蛋白质(肽),在人体内产生,并且在所有人体内都以低水平存在。
研究结果表明,PEPITEM 可调节骨骼重塑,增加其在体内的含量可刺激未处于患病或骨质疏松前状态的“年轻骨骼”的骨矿化,从而导致骨骼强度和密度的增加,类似于目前的标准药物(双膦酸盐和 PTH)。
然而,对一种潜在新疗法的关键测试是它能否针对因年龄或炎症疾病而中断的自然修复过程。
研究人员发现,补充PEPITEM可以限制更年期动物模型中的骨质流失,并提高骨密度。更年期是人类骨质疏松性骨质流失的常见原因。他们的研究也在炎症性骨病(关节炎)模型中显示出类似的结果,其中PEPITEM显著减少了骨损伤和骨侵蚀。
这一发现得到了使用老年患者关节手术中提取的人体骨组织的研究的支持。这些研究表明,老年人的细胞对PEPITEM的反应是显著提高成骨细胞的成熟度及其产生和矿化骨组织的能力。
他们在细胞和组织培养方面的研究表明,PEPITEM 对成骨细胞有直接作用,通过增加成骨细胞活性而非数量来刺激骨形成。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-β-catenin 信号通路负责增强成骨细胞活性。该受体和通路与先前描述的其他组织中的 PEPITEM 受体不同。
研究人员还研究了 PEPITEM 对破骨细胞和骨吸收的影响。小鼠研究表明,PEPITEM 显著减少了破骨细胞的数量,从而降低了骨矿物质吸收。研究人员随后证实,破骨细胞活性的降低是由于 PEPITEM“激活”了成骨细胞,并在骨组织中局部分泌了一种可溶性物质。
Helen McGettrick 博士表示:“最常用的药物双膦酸盐通过阻断破骨细胞的作用发挥作用,而 PEPITEM 则通过打破平衡,有利于骨骼形成,同时不影响破骨细胞通过正常的骨骼重塑吸收受损或脆弱的骨组织的能力。”
业务发展经理海伦·邓斯特 (Helen Dunster) 在过去八年中一直负责监督与 PEPITEM 相关的知识产权,她表示:“PEPITEM 是多个专利家族的主题,与其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,同时也由较小的 PEPITEM 药效团组成。”