糖尿病骨病研究获重大突破：揭示AGEs在“糖骨悖论”中的关键作用

糖尿病骨病研究获重大突破：揭示AGEs在“糖骨悖论”中的关键作用

糖尿病骨病是糖尿病患者常见的并发症之一，其特征是骨折风险显著增加，但骨密度检测结果却往往正常甚至偏高，这种现象被称为"糖骨悖论"。近期，一项发表在Cell Press细胞出版社期刊Cell Reports Medicine上的研究，揭示了晚期糖基化终产物（AGEs）在糖尿病骨病中的关键作用，为解释这一悖论提供了新的视角。

2024年8月21日，上海大学、上海交通大学医学院附属新华医院苏佳灿、陈晓、姜莹莹与南通大学附属医院韩庆林团队合作，在Cell Press细胞出版社期刊Cell Reports Medicine在线发表了题为"Advanced Glycation End Products Mediate Biomineralization Disorder in Diabetic Bone Disease"的研究论文。该研究深入挖掘糖尿病骨病骨矿化障碍机制，阐明晚期糖基化终产物（AGEs）影响骨矿化机理，揭示AGEs抑制剂在治疗糖尿病骨病中的潜力。苏佳灿、陈晓、韩庆林、姜莹莹为共同通讯作者，高倩闽、姜莹莹、周东阳和李广峰为共同第一作者。

糖尿病是一种以高血糖为特征的慢性代谢性疾病，严重危害人类健康。近年来，我国糖尿病患病率持续攀升，目前患者数量已高达1.41亿，居全球首位，平均每10人中就有1人患病。糖尿病不仅可引起视网膜病变、糖尿病足、心脑血管疾病等多种并发症，还可导致骨折风险显著增加。流行病学调查显示，与健康人群相比，糖尿病患者的骨折发生率升高接近2倍。然而，让医学界困惑的是，这些高骨折风险患者的骨密度检测结果往往并不降低，有时甚至高于正常水平。这种骨密度与骨折风险的背离现象，被称为"糖骨悖论"(Diabetic Bone Paradox，DBP)，其内在机制尚不明确。

为揭示"糖骨悖论"的本质，研究团队应用多种骨骼表型分析技术，在整体水平、组织水平和细胞分子水平多维度评估了糖尿病小鼠骨骼的矿化状态。研究发现，相比正常对照组小鼠，糖尿病小鼠骨骼中胶原纤维排列紊乱，大量骨矿物质沉积在胶原纤维外而非填充于纤维内，导致骨质变脆，抗弯强度下降，从而解释了骨折风险升高的原因。

进一步分析表明，在糖尿病状态下，晚期糖基化终产物(Advanced glycation end products，AGEs)水平显著升高，是引起骨胶原病理改变和矿化障碍的关键因素。AGEs可通过非酶促糖基化反应交联骨胶原，改变胶原空间结构，抑制矿物质向胶原纤维内沉积，破坏骨骼微观结构，进而降低骨强度。这一发现首次阐明了AGEs在糖尿病骨病发生中的核心作用。

基于对致病机制的新认识，研究人员进一步探索了靶向AGEs的干预策略。他们在糖尿病小鼠模型中验证了多种抑制AGEs生成药物，均可有效改善骨骼微观结构和矿化质量，提高骨强度，加速骨折愈合。其中，氨基胍疗效最为显著。这些结果提示，靶向调控AGEs可能是预防和治疗糖尿病骨病的有效策略，具有良好的临床应用前景。

综上所述，本研究首次揭示了晚期糖基化终产物(AGEs)在导致糖尿病骨骼矿化障碍中的核心作用：AGEs通过交联胶原，破坏骨骼微观结构，抑制矿物质沉积，最终导致骨质疏松和骨折风险增加，这为解释"糖骨悖论"提供了全新视角。研究还发现，抑制AGEs生成药物可有效改善糖尿病骨质，为预防和治疗糖尿病骨病提供了新策略。这一系列发现不仅加深了人们对糖尿病骨病发病机制的认识，也为临床精准评估骨折风险、开发新型治疗手段指明了方向。相关成果的发表，标志着糖尿病骨病领域的一次重要突破，将推动骨质疏松和骨折等重大骨科难题的攻关研究，造福广大患者。

图1.研究内容概要

本文原文来自澎湃新闻