С возрастом плотность костей уменьшается, что делает их более хрупкими. Мезенхимальные стволовые клетки костного мозга играют ключевую роль в этом процессе, так как могут преобразовываться в костную или жировую ткань. При недостатке физической активности эти клетки чаще становятся жировыми, что способствует ослаблению костной структуры и запускает необратимые процессы деградации.
В результате исследований на мышах и с использованием человеческих стволовых клеток ученые обнаружили, что белок Piezo1 находится на поверхности мезенхимальных стволовых клеток и функционирует как «датчик физической активности». Он реагирует на механические сигналы, возникающие при движении. Активация Piezo1 приводит к снижению накопления жира в костном мозге и стимулирует образование новой костной ткани.
При отсутствии Piezo1 наблюдается обратный эффект: увеличивается образование жировых клеток и теряется костная масса. Кроме того, активируются провоспалительные молекулы (такие как Ccl2 и липокалин-2), которые затрудняют восстановление костей. Блокировка этих сигналов может частично восстановить способность клеток к образованию здоровой костной ткани.
Профессор Сюй Аймин, руководитель исследования, подчеркнул, что команда сумела расшифровать, как движение преобразуется в укрепление костей на молекулярном уровне. Это открытие может стать основой для создания препаратов, которые активируют механизм Piezo1 и «обманывают» организм, имитируя физическую активность без фактической нагрузки.
Проблема потери костной массы затрагивает особенно пожилых людей и пациентов с ограниченной подвижностью, причем женщины страдают от этого чаще. Согласно данным Всемирной организации здравоохранения, у каждой третьей женщины и каждого пятого мужчины старше 50 лет возникают переломы из-за ослабления костей. В Гонконге остеопороз наблюдается у 45% женщин и у 13% мужчин старше 65 лет.
Ученые полагают, что такие «имитаторы физических упражнений» могут стать значительным достижением в лечении остеопороза у пожилых людей, людей с ограниченной подвижностью и хроническими заболеваниями. В настоящее время команда работает над тем, чтобы внедрить результаты своего исследования в клиническую практику и разработать новые способы сохранения костной массы и улучшения качества жизни для уязвимых групп населения.
