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# 生物学# 細胞生物学

老化細胞をターゲットにして腰痛を軽減する

研究によると、老化した細胞と腰痛の緩和に関連があるらしい。

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老化細胞と腰痛老化細胞と腰痛減できるかもしれないよ。老化細胞を狙うことで、腰の痛みをかなり軽
目次

腰痛LBP)は、世界中で一般的な健康問題で、人生のある時期に約80%の人に影響を及ぼしているよ。これは障害の主要な原因で、毎年何百万件もの症例が報告されており、医療費や負担が大きいんだ。腰痛の一般的な治療には、非ステロイド性抗炎症薬(NSAID)やコルチコステロイド、オピオイドなどの痛みを和らげる薬が含まれるけど、これらの薬はしばしば副作用があって、効果もあんまり高くないことがある。手術に頼らない新しい効果的な治療法が必要なんだ。

細胞老化とその影響

細胞老化っていうのは、細胞が成長を止めて分裂できなくなる状態のこと。これはDNAの損傷やオルガネラからのストレスなど、いろんな要因によって引き起こされるんだ。このプロセスは動脈硬化や糖尿病みたいな老化に関連する病気に関与しているよ。研究者たちは、これらの老化細胞を取り除く方法を探ってて、様々な健康問題の治療戦略として期待されているんだ。

老化は骨粗しょう症や変形性関節症など、年齢に関連した筋骨格疾患とも関連があるって言われてる。ある研究によると、老化細胞を排除するように設計された特定の薬が骨に関連する病気に役立つことがわかったんだ。特に、腰痛に関連することが多い変性椎間板を治療することで、老化細胞を取り除くことでその構造が回復できるって研究があるよ。

老化と腰痛の関連

細胞老化が老化に関連する筋骨格疾患の発症に寄与しているって証拠があるんだ。腰痛に関しては、老化細胞の数が増えることが痛みや不快感を引き起こす役割を果たしているかもしれないって指摘されてるんだ。例えば、骨を分解するオステオクラスターが老化の兆候を示すことがあるし、これが骨の構造を変化させて、脊椎の痛みの感受性を高める可能性があるよ。

研究によると、Sensory nervesの成長に影響を与える特定の老化オステオクラスター(SnOCs)が存在するかもしれないんだ。これが脊椎の痛みの感受性を高める原因になってる可能性があるってわけ。

研究の目的

この研究の目的は、SnOCsが腰痛にどのように関与しているかを調べるために、老化に関連する変化を模倣したマウスモデルと脊椎の怪我をシミュレートしたマウスモデルの2種類を使っているよ。この研究では、SnOCsの存在と脊椎の痛みに対する影響、特定の薬であるABT263を用いた治療の可能性を探るんだ。

方法

研究には2種類のマウスモデルを使ったよ:一つは腰椎の不安定性を作り出す手術を通じて脊椎の怪我を再現し、もう一つは老化を模倣しているんだ。これらのモデルで痛みに関連する行動を評価するためのいくつかのテストが行われ、マウスが痛みの反応でどれだけ素早く逃げるかや活動量を測定したりしたよ。また、椎骨の全体的な構造やオステオクラスターの存在についても先進的な画像技術を使って調べたんだ。

結果:SnOCsの存在

どちらのマウスモデルでも、椎骨の重要な部分である終板にSnOCsの数が増加していることがわかったんだ。これらの細胞は、老化状態に入ったことを示す特定のマーカーによって識別されたよ。これらの細胞の変化は脊椎の過敏症の増加とも関連していて、オステオクラスターの老化と痛みの感知との直接の関係を示唆しているんだ。

ABT263治療の影響

SnOCsが腰痛に寄与していることを確認するために、研究者たちは老化細胞の数を減少させるABT263という薬でマウスを治療したんだ。治療後、SnOCsの数は顕著に減少し、痛みに関連する行動も改善されたんだ。ABT263で治療されたマウスは、対照溶液で治療されたマウスと比べて痛みの感受性が低く、活動レベルも改善されたよ。

脊椎構造への影響

研究はまた、ABT263が椎骨の構造的な完全性に与える影響も調べたんだ。薬で治療されたマウスは、終板の変性が減少したことがわかったよ。損傷の兆候、例えば多孔性の増加も少なくなって、終板の全体的な構造も改善されたんだ。これらの結果は、SnOCsをターゲットにすることが痛みを和らげるだけでなく、脊椎の構造的な完全性を保護することも示唆しているよ。

感覚神経の役割

SnOCsが痛みを促進するメカニズムの一つは、終板の感覚神経の成長への影響によることがわかったんだ。研究では、老化したオステオクラスターの存在が多いマウスは、終板に成長している感覚神経が多いことが観察されたよ。ABT263で治療した後、これらの感覚神経は有意に減少し、SnOCsを排除することで神経成長が少なくなり、痛みも減少する可能性があることを示しているんだ。

血管成長と痛み

老化オステオクラスターと血管との相互作用も調べられたんだ。腰痛のモデルでは、終板への血管の過剰成長が見られ、この成長は痛みと関連があるし、老化細胞によって影響を受ける可能性がある。ABT263で治療した後、異常な血管の成長も減少し、老化、血管新生、そして痛みとの関連が示唆されているよ。

結論

これらのモデルからの結果は、老化オステオクラスターが脊椎の神経と血管の成長を促進することによって腰痛に大きな役割を果たしていることを示しているよ。ABT263での治療は、これらの老化細胞の数を効果的に減少させ、痛みの感受性を低下させ、脊椎の構造的な健康を改善したんだ。この研究は、細胞老化に焦点を当てた新しい治療の可能性を開くもので、将来的には同様の治療法の安全性と効果を人間で探求することを目指してるんだ。これが、この困難な状態に苦しむ人々に対する新しい管理戦略の道を開くことになるかもしれないね。

オリジナルソース

タイトル: Senescence of endplate osteoclasts induces sensory innervation and spinal pain

概要: Spinal pain affects individuals of all ages and is the most common musculoskeletal problem globally. Its clinical management remains a challenge as the underlying mechanisms leading to it are still unclear. Here, we report that significantly increased numbers of senescent osteoclasts (SnOCs) are observed in mouse models of spinal hypersensitivity, like lumbar spine instability (LSI) or aging, compared to controls. The larger population of SnOCs is associated with induced sensory nerve innervation, as well as the growth of H-type vessels, in the porous endplate. We show that deletion of senescent cells by administration of the senolytic drug Navitoclax (ABT263) results in significantly less spinal hypersensitivity, spinal degeneration, porosity of the endplate, sensory nerve innervation and H-type vessel growth in the endplate. We also show that there is significantly increased SnOC-mediated secretion of Netrin-1 and NGF, two well-established sensory nerve growth factors, compared to non-senescent OCs. These findings suggest that pharmacological elimination of SnOCs may be a potent therapy to treat spinal pain.

著者: Xu Cao, D. Pan, K. G. Benkato, X. Han, J. Zheng, V. Kumar, M. Wan

最終更新: 2024-06-25 00:00:00

言語: English

ソースURL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.10.26.564218

ソースPDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.10.26.564218.full.pdf

ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。

オープンアクセスの相互運用性を利用させていただいた biorxiv に感謝します。

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