Bone Res:为什么女性骨折发生率更高?陆军军医大学罗飞/许建中揭示绝经后骨质疏松新机制——雌激素通过调控破骨细胞“糖衣”影响骨吸收


骨质疏松症在早期阶段通常没有明显症状,因为骨矿物质密度的降低通常不会直接损害生活质量。然而,与骨质疏松症相关的骨折会显著降低与健康相关的质量,尤其是在老年人中。绝经后骨质疏松症是最常见的骨质疏松类型,其发生源于绝经后雌激素水平的下降。这种雌激素缺乏会引发快速的骨质流失阶段,主要发生在骨小梁中,前 5 至 10 年的年流失率约为 3%至 5%。骨质疏松性骨折的风险会随着年龄的增长而增加,女性的骨折发生率几乎是男性的两倍。

绝经后女性的骨质流失分为两个阶段:一个快速阶段持续 3 至 5 年,主要影响骨小梁,随后是接下来 10 至 20 年内皮质骨和骨小梁骨的缓慢、长期流失。绝经后骨质疏松的一个显著特征是骨重塑的失调,即骨吸收始终超过骨形成。在细胞层面,骨重塑是由两种特殊的细胞完成的:产生骨质的成骨细胞和吸收骨质的破骨细胞。

雌激素受体(ERs)已在成骨细胞和破骨细胞中被检测到,包括 ERα 和 ERβ 亚型,它们与不同的配体结合,发挥不同的作用,并具有不同的空间分布。绝经后雌激素缺乏会加速骨质流失,其机制在于刺激破骨细胞的形成与活动,但将雌激素信号传导与破骨细胞调控联系起来的分子途径仍不完全明确。

2026年2月12日,陆军军医大学罗飞、许建中及重庆医科大学郭书权共同通讯(窦策为第一作者)在Bone Research 在线发表题为Estradiol regulates osteoclast sialylation via ST3Gal1 in postmenopausal osteoporosis的研究论文,该研究发现唾液酸转移酶 ST3GAL-I 是 RANKL 诱导破骨细胞生成的关键介质。

RANKL 诱导 St3gal1 的表达对于破骨细胞的形成是必需的(图源自Bone Research

RANKL 通过激活 c-FOS 来驱动 ST3GAL1 的转录,而与雌激素结合的 ERα 会与 TRAF6 竞争并抑制这种由 c-FOS 依赖性诱导产生的过程。在患有或未患有骨质疏松症的绝经前和绝经后女性的临床队列中,血清总唾液酸和α-2,3连接的唾液酸水平随着年龄的增长而增加,在绝经后骨质疏松患者中达到最高值。

对人类骨骼的单细胞 RNA 测序显示,破骨细胞在绝经后才会形成一个显著的簇,其中 FOS、CTSK 和 ST3GAL1 强烈共表达,而雌激素响应基因 PGR 则被下调。此外,体内实验表明,在雌激素缺乏模型中使用唾液酸酶治疗能有效减少破骨细胞介导的骨质流失,模拟了雌二醇的作用。

这些研究结果明确指出,雌激素的缺失与破骨细胞中 FOS–ST3GAL1 聚糖化途径的激活之间存在直接的分子联系,为绝经后骨质疏松症中骨吸收增强的机制提供了新的见解。

参考消息:https://www.nature.com/articles/s41413-025-00498-x


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