南方医科大学黄彬团队皮肤衰老促进骨质疏松形成的分子机制
骨质疏松症是一种常见的骨骼退行性疾病,主要表现为骨量减少、骨微结构破坏、骨脆性增加。骨质疏松性骨折可引起患者致残和死亡,严重危害人类生命健康。我国目前约有9000万骨质疏松症患者,主要分布于绝经后女性和老年人群。
自从1963年报道老年女性骨质疏松性骨折的患者皮肤变薄机率更高以来,越来越多的研究表明年龄相关的骨量下降和皮肤体积之间存在相关性。然而,皮肤老化和与年龄相关的骨质流失之间是否存在因果关系尚不清楚。
在国家自然科学基金项目(批准号:82172507、81700783、81991511)等资助下,南方医科大学黄彬团队在骨质疏松症发生机制方面取得进展。
研究成果以“衰老皮肤胱抑素-A分泌减少导致增龄性骨丢失(Skin chronological aging drives age-related bone loss via secretion of cystatin-A)”为题,于2022年10月6日发表在《自然·衰老》(Nature Aging)期刊上。
该研究表明,过早的皮肤老化会导致小鼠的骨质流失,同时揭示了皮肤衰老促进骨质疏松形成的分子机制。

在该研究中,研究团队发现,老年小鼠的表皮厚度与骨量成正比;诱导年轻小鼠表皮发生早衰,可导致其骨量减少。
研究人员进一步确定,表皮角质细胞分泌的胱抑素-A(cystatin-A,Csta),在骨髓中含量丰富,可调控成骨、破骨细胞的增殖和分化。当小鼠特异敲除角质细胞Csta后,其表皮变薄、骨量减少。
分子机制研究发现:皮肤来源的Csta进入骨骼后,通过与成骨和破骨前体细胞内的Rack1受体结合并激活Src激酶,从而促进成骨细胞增殖,抑制破骨细胞分化,维持骨代谢平衡。
该团队还通过药物筛选发现,卡泊三醇(Calcipotriol)外用后可显著刺激表皮角质细胞表达和分泌Csta,可有效缓解老年小鼠的骨质疏松进展,是一种有前途的治疗老年性骨质疏松的外用药物。

皮肤角质细胞分泌胱抑素-A(Csta)调控骨代谢的作用模式图
总而言之,该研究不仅揭示了皮肤衰老促进骨质疏松形成的分子机制,为骨质疏松症的防治提供了潜在靶点,还丰富了骨外器官调控骨代谢的理论知识。