根据最近在美国心脏协会大会上提出的一项小鼠研究,高血压可能会加速骨骼老化。
根据最近在美国心脏协会大会上提出的一项小鼠研究,高血压可能会加速骨骼老化。
根据最近在美国心脏协会2022 年高血压科学会议上发表的一项研究,患有高血压的年轻小鼠表现出与老年小鼠相似的骨质流失和与骨质疏松症相关的骨损伤。
高血压和骨质疏松症是常见的疾病,个人可能同时患有这两种疾病。这项研究的研究人员调查了与小鼠高血压相关的炎症,并发现它可能与骨质疏松症有关。
“骨髓是产生新骨和新免疫细胞的地方。我们怀疑骨髓中更多的促炎免疫细胞可能会导致骨骼受损并使其变弱,”主要研究作者、纳什维尔范德比尔特大学生物医学工程博士候选人伊丽莎白玛丽亚亨宁说,田纳西州。“通过了解高血压如何导致骨质疏松症,我们可能能够降低骨质疏松症的风险,并更好地保护人们在以后的生活中免受脆性骨折和生活质量下降的影响。”
为了研究高血压与骨老化之间的潜在联系,研究人员将患有人工高血压的年轻小鼠与没有高血压的老年小鼠进行了比较。根据 Hennen 的说法,这些老鼠的人类年龄相当于年长老鼠的 47 至 56 岁,年幼的老鼠则介于 20 至 30 岁之间。12 只年轻(4 个月大)小鼠接受了血管紧张素 II,这是一种导致血压升高的激素。在六周内,给年轻的小鼠服用 490 纳克/公斤的血管紧张素 II。一组 11 只老年小鼠(16 个月大)也被给予 490 纳克/公斤的血管紧张素 II,持续六周。将不含血管紧张素 II 的缓冲溶液给予 13 只年轻小鼠和 9 只老年小鼠的两个对照组,这些动物没有出现血压升高。
六周后,科学家们使用先进的成像技术微型计算机断层扫描来分析所有四组小鼠的骨骼。骨骼强度和密度用于确定骨骼健康。利用数学算法评估高血压和衰老对小鼠骨骼微观结构和强度的潜在影响。
与没有高血压的年轻小鼠相比,患有诱发高血压的年轻小鼠的骨体积分数显着减少了 24%,位于长骨末端的海绵状小梁骨的厚度减少了 18%,例如股骨和脊柱,估计失效力减少 34%,这是骨骼承受不同类型力的能力。
“失败的力量会转化为更脆弱的骨骼。在脊柱中,骨骼薄弱会导致晚年的椎骨骨折,”Hennen 说。
相比之下,接受血管紧张素-II 输注的老年小鼠没有表现出类似的骨质流失。然而,在研究过程中,无论是否患有高血压,老年小鼠的骨骼质量都与高血压年轻小鼠相似。
Hennen 说:“在这些小鼠中,在年轻时患高血压的骨骼基本上老化了,就好像它们比人类大 15-25 岁一样。”
为了评估炎症对小鼠骨骼健康的影响,研究人员使用流式细胞仪分析了骨髓。该工具使研究人员能够识别单个细胞并分拣出特定的免疫细胞。在高血压年轻小鼠中,他们发现炎症信号分子的数量增加,表明与未接受血管紧张素 II 的年轻小鼠相比,骨骼中的炎症增加。
“这种活跃免疫细胞的增加告诉我们,老年小鼠总体上发炎的程度更高,并且持续的炎症状态,无论它们是否患有高血压,都可能对骨骼健康产生影响,”Hennen 说。“在高血压年轻小鼠中,高血压似乎正在将骨重塑过程调整为骨丢失,而不是骨增加或骨平衡。结果,骨骼会变弱,导致骨质疏松症和脆性骨折的风险增加。在人类中,这可能意味着我们应该筛查高血压患者的骨质疏松症。”
Hennen 补充说,这些发现可能有助于研究人员确定在人类骨骼健康中发挥作用的免疫细胞和机制。这种知识深度可能会导致在成年早期预防骨质疏松症的新方法。
该研究的局限性包括它只是描述性的,因此需要进一步的研究来研究不同类型的免疫细胞对骨质流失的具体影响。此外,尚不清楚人类是否存在类似的联系,因此需要在人类中进行类似的研究来证实这些发现。
参考文献:Elizabeth M Hennen、Mingfang Ao、Nestor de la Visitacion、Wei Chen、Sasidhar Uppuganti、Elizabeth Rendina-Ruedy、Jeffry Nyman 和 David G Harrison 撰写的“原发性高血压小鼠模型中骨质量相对于年龄的降低”,7 2022 年 9 月,高血压。
DOI:10.1161/hyp.79.suppl_1.132
该研究由美国国立卫生研究院、范德比尔特大学和范德比尔特大学医学中心资助。