突破!中国科学家有望利用改进版维生素K2来治疗人类骨质疏松症
骨质疏松症是一种常见的退行性骨骼疾病,其以骨质流失和骨结构退化为主要特征,主要是由成骨细胞的骨形成和破骨细胞的骨吸收之间的失衡所引起,当骨吸收速度超过骨形成时,就会导致骨密度降低并增加机体骨质的风险,进而诱发骨质疏松症。
图片来源:TANG Hengfang
近日,一篇发表在国际杂志Molecular and Cellular Biochemistry上的研究报告中,来自中国科学院合肥物质科学研究院的科学家们在维生素K2改善机体骨骼健康研究上取得了重大进展,同时文章中,研究人员还介绍了一种治疗骨质疏松症的新方法。作为谷氨酸γ-羧化酶(glutamate γ-carboxylase)的辅酶,维生素K2能够羧酸化维生素K依赖蛋白—骨钙蛋白的谷氨酸残基和基质γ-羧化谷氨酸残基蛋白。骨钙蛋白能促进骨骼的形成,然而,脂溶性维生素K2则在体内很难达到其峰值浓度,此外,由于其一般储存在肝脏中,常常会诱发局部过量的风险。
研究者Tang Hengfang说道,我们的研究就是改善维生素K2的生物可利用率,这项研究中,我们利用了两亲性载体蛋白来修饰维生素K2的亲水性;结果让我们非常惊讶,研究人员通过优化载体蛋白和维生素K2(MK7)的混合摩尔比,获得了均匀分散在水溶液中的球形纳米颗粒。
随后研究人员将维生素K2纳米颗粒应用于MC3T3-E1细胞中,结果发现,成骨细胞标志物的表达明显被上调了,这些标志物包括alkaline phosphatase(ALP,alkaline phosphatase)、骨钙蛋白和OPG/RANKL;此外,细胞外矿化结节的形成也明显增强了,这就表明,维生素K2纳米颗粒或能有效促进机体成骨细胞的分化。最后研究者表示,本文研究结果或有望未来帮助科学家们利用维生素K2开发替代性疗法来治疗人类的骨质疏松症。(生物谷Bioon.com)
原始出处:
Tang, H., Zhu, Z., Zheng, Z. et al. A study of hydrophobins-modified menaquinone-7 on osteoblastic cells differentiation. Mol Cell Biochem 476, 1939–1948 (2021). doi:10.1007/s11010-021-04062-z