研究卡通示意圖。受訪者供圖

存在耐藥性、藥物毒性等問題，且無法完全逆轉已遭破壞的骨質——現已應用的常規抗骨吸收藥和促骨合成代謝藥尚有若干缺陷，對於臟器功能日漸衰退的老年人而言，很難承受全程的治療，制約了常規抗骨質疏鬆治療的整體效果。

在10月20日世界骨質疏鬆日到來前夕，浙江大學醫學院附屬邵逸夫醫院骨科主任範順武教授聯合浙大化學系唐睿康教授研究團隊在國際權威雜誌《美國化學會志》（JACS）發表了一項研究成果。透過一種新型奈米材料，可使小蘇打（碳酸氫鈉）能靶向吸附在骨表面，抑制破骨細胞，從根本上預防骨質疏鬆。團隊透過小鼠骨質疏鬆模型的體內實驗證明其能安全、智慧地抑制破骨細胞的骨破壞。

侵噬骨頭的“白蟻病”亟待根治

骨質疏鬆症是由於多種原因導致的骨密度和骨質量下降的一種老年骨病，隨著我國社會老齡化程度加速，其發病率愈來愈高。2018年，國家衛健委首次釋出中國居民骨質疏鬆症流行病學調查。結果顯示，我國40—49歲人群骨質疏鬆患病率為3。2%，50歲以上人群為19。2%，65歲以上則達到32%。我國中老年人骨骼健康問題嚴重，低骨量人群龐大，其中女性尤為嚴重。

“年輕人也應早重視早預防。膳食不平衡、長期靜坐、吸菸酗酒、日照過少等不健康的生活方式，會影響基礎骨量的積累，步入中老年後骨量更易流失。”上述研究論文第一作者、浙江大學邵逸夫醫院骨科主治醫師林賢豐介紹說，保守估計我國骨質疏鬆症人群已經接近9000萬。

現有研究認為，骨質疏鬆的首要病因是破骨細胞異常啟用，而破骨細胞分泌的“酸”被認為是破骨細胞骨破壞的關鍵起始因素，是其降解骨組織的必要前提。

“如果將人體骨頭比成一棵大樹，那麼破骨細胞就是大樹中的白蟻，一旦白蟻的活動因為各種原因而變得活躍，那麼即使是參天大樹，也會因長期蛀蝕而倒塌。”範順武解釋道。

目前臨床上治療骨質疏鬆症的主要藥物，透過集中對破骨或成骨細胞生物學的調控達到抗骨吸收和促骨合成代謝的目的，能在一定程度上減緩老年人的骨量丟失，卻沒有從源頭上扼殺破骨細胞形成的外部酸環境這一關鍵初始步驟。

“因此，現有的藥物無法完全逆轉已經發生了的骨質破壞，同時非骨選擇性給藥還會導致脫靶和其他臟器毒副作用。”範順武表示，這一系列問題導致目前臨床上骨質疏鬆治療效果不佳。

酸鹼中和後製成“生物鎧甲”

令人驚歎的是，小蘇打與酸反應，消耗氫離子，產生二氧化碳——人們在中學階段就能學到的“酸鹼中和反應”，被研究團隊解鎖了新的應用方式。

據介紹，破骨細胞雖然是骨質疏鬆的禍源，但是許多研究表明，它在泌酸之前作為“前體細胞”卻對骨形成、血管形成具有促進作用，因此，對破骨細胞的精準靶向抑制十分重要。

研究團隊開拓性地採用酸鹼中和的基本化學原理，將無毒無害的小蘇打（碳酸氫鈉）包載到了一種安全的奈米膠囊（脂質體）中，並透過表面搭載了具有骨結合力的四環素使其能靶向吸附在骨表面，當破骨細胞進行酸分泌破壞骨組織時，即刻釋放碳酸氫鈉，抑制破骨細胞的功能，達到從根本上預防骨質疏鬆的目的。

唐睿康解釋，通俗地講，小蘇打鹼性脂質體材料進入體後，會為骨形成鹼性“生物鎧甲”，維持骨區域性微環境的酸鹼平衡。

林賢豐介紹，這層鎧甲更像是武俠小說中的“軟蝟甲”，它對普通細胞並無干擾，但對於破骨細胞這樣主動進攻骨組織的細胞具有智慧和長效的防禦效果。

研究充分證實在動物體內，碳酸氫鈉脂質體材料可全面阻止骨質疏鬆小鼠的破骨細胞分泌酸性物質、溶蝕骨頭，並透過微CT等一系列觀察手段確認了其能預防性地阻止骨量的丟失，使骨量保留達到近乎正常健康水平。

“我們同時確認了該研究對小鼠全身主要臟器和骨組織中非泌酸細胞（成骨細胞、軟骨細胞、間充質幹細胞等）的安全性。”林賢豐說。

“研究用到的新型智慧材料不是什麼稀缺物件，它使用的關鍵合成原材料如碳酸氫鈉、脂質體、四環素等均是已在臨床長期廣泛應用的安全性物質。”範順武認為，這是爭取成果投入臨床應用的有利條件。

“該研究透過針對破骨細胞的精準和智慧作用，為新型奈米藥物治療骨質疏鬆開闢了全新思路。”林賢豐表示，總體來說，這項研究展示了良好的臨床轉化前景，遵循了我們一向推崇的“來源於生物”的治療理念。

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