存在耐藥性、藥物毒性等問題，且無法完全逆轉(zhuǎn)已遭破壞的骨質(zhì)——現(xiàn)已應(yīng)用的常規(guī)抗骨吸收藥和促骨合成代謝藥尚有若干缺陷，對于臟器功能日漸衰退的老年人而言，很難承受全程的治療，制約了常規(guī)抗骨質(zhì)疏松治療的整體效果。

在10月20日世界骨質(zhì)疏松日到來前夕，浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬邵逸夫醫(yī)院骨科主任范順武教授聯(lián)合浙大化學(xué)系唐睿康教授研究團隊在國際權(quán)威雜志《美國化學(xué)會志》(JACS)發(fā)表了一項研究成果。通過一種新型納米材料，可使小蘇打(碳酸氫鈉)能靶向吸附在骨表面，抑制破骨細胞，從根本上預(yù)防骨質(zhì)疏松。團隊通過小鼠骨質(zhì)疏松模型的體內(nèi)實驗證明其能安全、智能地抑制破骨細胞的骨破壞。

侵噬骨頭的“白蟻病”亟待根治

骨質(zhì)疏松癥是由于多種原因?qū)е碌墓敲芏群凸琴|(zhì)量下降的一種老年骨病，隨著我國社會老齡化程度加速，其發(fā)病率愈來愈高。2018年，國家衛(wèi)健委首次發(fā)布中國居民骨質(zhì)疏松癥流行病學(xué)調(diào)查。結(jié)果顯示，我國40—49歲人群骨質(zhì)疏松患病率為3.2%，50歲以上人群為19.2%，65歲以上則達到32%。我國中老年人骨骼健康問題嚴(yán)重，低骨量人群龐大，其中女性尤為嚴(yán)重。

“年輕人也應(yīng)早重視早預(yù)防。膳食不平衡、長期靜坐、吸煙酗酒、日照過少等不健康的生活方式，會影響基礎(chǔ)骨量的積累，步入中老年后骨量更易流失。”上述研究論文第一作者、浙江大學(xué)邵逸夫醫(yī)院骨科主治醫(yī)師林賢豐介紹說，保守估計我國骨質(zhì)疏松癥人群已經(jīng)接近9000萬。

現(xiàn)有研究認(rèn)為，骨質(zhì)疏松的首要病因是破骨細胞異常激活，而破骨細胞分泌的“酸”被認(rèn)為是破骨細胞骨破壞的關(guān)鍵起始因素，是其降解骨組織的必要前提。

“如果將人體骨頭比成一棵大樹，那么破骨細胞就是大樹中的白蟻，一旦白蟻的活動因為各種原因而變得活躍，那么即使是參天大樹，也會因長期蛀蝕而倒塌。”范順武解釋道。

目前臨床上治療骨質(zhì)疏松癥的主要藥物，通過集中對破骨或成骨細胞生物學(xué)的調(diào)控達到抗骨吸收和促骨合成代謝的目的，能在一定程度上減緩老年人的骨量丟失，卻沒有從源頭上扼殺破骨細胞形成的外部酸環(huán)境這一關(guān)鍵初始步驟。

“因此，現(xiàn)有的藥物無法完全逆轉(zhuǎn)已經(jīng)發(fā)生了的骨質(zhì)破壞，同時非骨選擇性給藥還會導(dǎo)致脫靶和其他臟器毒副作用。”范順武表示，這一系列問題導(dǎo)致目前臨床上骨質(zhì)疏松治療效果不佳。

酸堿中和后制成“生物鎧甲”

令人驚嘆的是，小蘇打與酸反應(yīng)，消耗氫離子，產(chǎn)生二氧化碳——人們在中學(xué)階段就能學(xué)到的“酸堿中和反應(yīng)”，被研究團隊解鎖了新的應(yīng)用方式。

據(jù)介紹，破骨細胞雖然是骨質(zhì)疏松的禍源，但是許多研究表明，它在泌酸之前作為“前體細胞”卻對骨形成、血管形成具有促進作用，因此，對破骨細胞的精準(zhǔn)靶向抑制十分重要。

研究團隊開拓性地采用酸堿中和的基本化學(xué)原理，將無毒無害的小蘇打(碳酸氫鈉)包載到了一種安全的納米膠囊(脂質(zhì)體)中，并通過表面搭載了具有骨結(jié)合力的四環(huán)素使其能靶向吸附在骨表面，當(dāng)破骨細胞進行酸分泌破壞骨組織時，即刻釋放碳酸氫鈉，抑制破骨細胞的功能，達到從根本上預(yù)防骨質(zhì)疏松的目的。

唐?？到忉專ㄋ椎刂v，小蘇打堿性脂質(zhì)體材料進入體后，會為骨形成堿性“生物鎧甲”，維持骨局部微環(huán)境的酸堿平衡。

林賢豐介紹，這層鎧甲更像是武俠小說中的“軟猬甲”，它對普通細胞并無干擾，但對于破骨細胞這樣主動進攻骨組織的細胞具有智能和長效的防御效果。

研究充分證實在動物體內(nèi)，碳酸氫鈉脂質(zhì)體材料可全面阻止骨質(zhì)疏松小鼠的破骨細胞分泌酸性物質(zhì)、溶蝕骨頭，并通過微CT等一系列觀察手段確認(rèn)了其能預(yù)防性地阻止骨量的丟失，使骨量保留達到近乎正常健康水平。

“我們同時確認(rèn)了該研究對小鼠全身主要臟器和骨組織中非泌酸細胞(成骨細胞、軟骨細胞、間充質(zhì)干細胞等)的安全性。”林賢豐說。

“研究用到的新型智能材料不是什么稀缺物件，它使用的關(guān)鍵合成原材料如碳酸氫鈉、脂質(zhì)體、四環(huán)素等均是已在臨床長期廣泛應(yīng)用的安全性物質(zhì)。”范順武認(rèn)為，這是爭取成果投入臨床應(yīng)用的有利條件。

“該研究通過針對破骨細胞的精準(zhǔn)和智能作用，為新型納米藥物治療骨質(zhì)疏松開辟了全新思路。”林賢豐表示，總體來說，這項研究展示了良好的臨床轉(zhuǎn)化前景，遵循了我們一向推崇的“來源于生物”的治療理念。