新研究表明褪黑激素破坏与早发性骨质疏松症有关

基因分析表明，一种罕见的骨质疏松症可能部分是由褪黑激素的破坏引起的。

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科学家们已经查明了一种在年轻人中出现的极其罕见的骨质疏松疾病的遗传原因。

特发性骨质疏松症是一种骨骼疾病，据估计每年每 100,000 人中约有 0.4 人受影响。与更常见的骨质疏松症一样，它会削弱人们的骨骼，导致骨骼变脆。这会增加骨折的风险，即使是相对轻微的运动，例如咳嗽或弯腰。大多数骨质疏松症病例影响50岁以上的人群，尤其是绝经后女性，但特发性骨质疏松症的不同之处在于，它会自发发生在年轻和其他健康的个体中。

特发性骨质疏松症的确切原因尚不清楚，但它似乎有家族遗传，许多患者在儿童时期经历过过度骨折。这一趋势表明，这种疾病可能有遗传原因——现在，科学家们已经确定了可能的原因。

研究人员进行的基因分析表明，特定基因的突变会破坏一种名为 MTNR1A 的蛋白质的功能，这可能是特发性骨质疏松症发生的部分原因。科学家们于 10 月 16 日在《科学转化医学》杂志上发表了他们的研究结果。这种蛋白质是细胞表面的一种受体，褪黑激素（最著名的是一种促进睡眠的补充剂）可以插入其中。

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褪黑激素是一种调节身体睡眠-觉醒周期的激素，即使身体从睡眠状态转变为清醒状态并再次返回的日常节律。但研究表明，褪黑激素可能还具有其他功能，包括在某些情况下抑制癌症、降低血压和控制新骨组织的生成过程。

在这项新研究中，科学家对同一家庭 10 人的基因组进行了测序，其中几人患有特发性骨质疏松症。 （研究完成后，研究小组得知该家庭有德系犹太人血统。）

除了家人之外，研究人员还从 75 名患有这种疾病的女性患者身上采集了 DNA 样本，这些患者彼此之间没有亲属关系。

这项分析表明，编码 MTNR1A 的基因（名为 rs374152717 和 rs28383653）的特定突变可能与该疾病有关，因为这些突变只在患有该疾病的人中发现。

随后，该团队扩大了研究范围，将来自大型公开数据库的基因组数据纳入其中。他们发现这些罕见的突变在德系犹太人中比在普通人群中更常见，并且也与特发性骨质疏松症有关。

rs28383653突变在患有特发性骨质疏松症的女性参与者中尤其普遍，该人群中约4%的人携带这种突变。相比之下，德系犹太人的比例为 1.7%，总人口的比例为 0.9%。另一方面，rs374152717 变体在 40% 的家庭成员、0.9% 的德系犹太人群体和 0.04% 的普通人群中被发现。这表明携带这些突变的人患特发性骨质疏松症的风险更大。

在单独的实验中，研究人员使用基因组编辑工具 CRISPR 将 rs374152717 突变插入人类骨细胞以及实验室小鼠中。这种突变导致骨细胞产生失效的褪黑激素受体，从而扰乱了褪黑激素信号传导。在小鼠体内，这种突变刺激了形成骨组织的成骨细胞细胞的活性。这导致细胞老化得更快，并导致骨量减少。

研究小组得出结论，总的来说，研究结果支持了褪黑激素可能用于治疗特发性骨质疏松症的观点。

研究人员 Stavroula Kousteni 表示：“通过寻找恢复[这些患者]褪黑激素信号通路活性的方法，我们有可能防止进一步的骨质流失和骨折或恢复骨缺损。” -作者，哥伦比亚大学生理学和细胞生物物理学教授。

然而，“这些可能性需要进行实验测试，”她在一封电子邮件中告诉《生活科学》。

他们指出，各种 临床试验已经表明褪黑激素可以提高骨密度并防止骨质流失。目前，该研究并未指出纠正可能导致该疾病的基因突变的方法。