最新原创性研究JACS：智能“小苏打”有望成为治疗骨质疏松的新武器！
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骨质疏松症是一种常见老年骨病，国内保守统计骨质疏松症人群已近9000万，每年因骨质疏松导致的骨折发生达200多万次。被称为“人生最后一次骨折”的老年人髋部骨折，如果得不到及时正确治疗，约一半病人将在一年以内失去生命。
骨质疏松危害大，但是目前常规抗骨质疏松治疗效果并不尽如人意。最近，浙江大学团队的一项最新研究，通过“妙用”小苏打，为骨质疏松的预防和治疗带来了新希望。
骨质疏松的元凶——破骨细胞
如果将我们的骨头比喻成一颗大树，那么破骨细胞就是大树中的白蚁。
一旦白蚁的活动变得活跃，那么即使是参天大树，也会因长期蛀蚀而倒塌。目前的研究认为，骨质疏松的首要病因是破骨细胞异常激活，而破骨细胞分泌的“酸”被认为是破骨细胞骨破坏的关键起始因素。
目前临床上治疗骨质疏松症的主要药物是通过集中对破骨或成骨细胞生物学的调控，达到抗骨吸收和促骨合成代谢的效果。但却没有从源头上扼杀破骨细胞形成的外部酸环境这一关键步骤。
因此，现有的药物可在一定程度上减缓老年人的骨量丢失，但往往无法完全逆转已经发生了的骨质破坏，同时可能还有一些副作用。这一系列问题造成目前临床上骨质疏松治疗效果不佳的现状。
给骨头穿上铠甲——“酸碱中和”
破骨细胞虽然是骨质疏松的祸源，但是许多研究表明，它在泌酸之前作为“前体细胞”却对骨形成、血管形成具有促进作用，因此，对破骨细胞的精准靶向抑制十分重要。
近年来，浙江大学交叉学科发展产生了丰硕研究成果。浙江大学医学院附属邵逸夫医院骨科范顺武教授团队联手浙大化学系唐睿康教授团队，进行了医学和化学的思维碰撞，并从“太极”智慧中汲取灵感，开拓性地采用酸碱中和的基本化学原理，将碳酸氢钠脂质体靶向到骨面，形成碱性保护层，中和破骨细胞泌酸，抑制破骨细胞的异常活化，重塑骨微环境平衡，达到治疗骨质疏松的效果。
图1 研究卡通示意图
注：小苏打碱性脂质体材料进入体内，靶向附着于骨质表面；破骨细胞分泌酸，“触发式”诱发脂质体材料释放碳酸氢钠，为骨形成碱性“生物铠甲”，维持骨局部微环境的酸碱平衡。
这层铠甲更像是武侠传说中的“软猬甲”，它对普通细胞并无干扰，但对于破骨细胞这样主动进攻骨组织的细胞具有十分智能和长效的防御效果。
图2 四环素修饰的碳酸氢钠脂质体合成示意图
推倒破骨细胞的“多米诺骨牌”
“更有趣的是，我们发现碱性脂质体材料中和破骨细胞局部酸性环境后，诱导了破骨细胞出现大量凋亡，并进一步释放出大量细胞外囊泡（Extracellular vesicles，EVs），这就像一副多米诺骨牌，层层推进，逐级放大”，林贤丰医生说。该研究通过针对破骨细胞的精准和智能作用，为新型纳米药物治疗骨质疏松开辟了全新思路。
图3 碳酸氢钠骨靶向脂质体的组分及其作用原理
这种新型智能材料的安全性怎么样呢？
林医生介绍，其中使用的关键合成原材料如碳酸氢钠、脂质体、四环素等均已在临床长期广泛应用的安全性物质。
而且，团队已经通过小鼠骨质疏松模型的体内实验证明其具有安全、智能的抑制破骨细胞的骨破坏作用。同时确认它对全身主要脏器和骨组织中非泌酸细胞（成骨细胞、软骨细胞、间充质干细胞等）的安全性。
总体来说，这项研究临床转化前景良好，一起期待一下吧！
该研究受到科技部重点研发计划和国家自然科学基金等课题的资助。
请注意！
该研究给小苏打穿了特殊“铠甲”
万万不可直接在家尝试！
第一作者简介
林贤丰
浙江大学医学院附属邵逸夫医院骨科主治医师，师从著名脊柱外科专家范顺武教授，主要从事椎间盘疾患、骨质疏松、关节退变等骨肌系统疾病的临床诊治和研究。
学术方面，近5年以第一/通讯作者在骨肌系统生物材料再生修复领域发表20余篇学术论文，包括Journalof the American Chemical Society、Biomaterials、Advanced healthcare materials、Acta Biomaterialia、J Bone Joint Surg Am等，累计IF160余分。担任瑞士国家科学基金（Swiss National Science Foundation）外籍评审人，Advanced Science, Advanced healthcare materials, Acta Biomaterialia等10余本SCI杂志审稿人。第一发明人申请中国国家发明专利13项（授权6项），PCT国际专利3项。主持国家自然科学面上和基金青年项目，科技部“生物医用材料研发与组织器官修复替代”重点研发计划子课题负责人。曾获第八届“中国青少年科技创新奖”。
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