なぜ喫煙と飲酒は骨粗鬆症のリスクを高めるのでしょうか？
最近の研究により、喫煙、アルコール、およびその他の修正可能な要因が骨疾患の骨粗鬆症を発症するリスクを高める可能性がある理由を説明するのに役立つ可能性のある細胞メカニズムが明らかになりました。
このメカニズムは、免疫系の細胞タイプを刺激して破骨細胞に変えます。破骨細胞は、骨を吸収または溶解する細胞のタイプです。
細胞内でエネルギーを生成する小さな囲いであるミトコンドリアは、ストレス下にあるときにこのプロセスをトリガーする信号を送信するようです。
これがマクロファージのミトコンドリアで起こると、細胞は破骨細胞に変わります。マクロファージは、細胞の老廃物や異物を飲み込んで消化することでそれらを取り除く多産の免疫細胞です。
発見の背後にいる研究者たちは、フィラデルフィアのペンシルベニア大学（ペン）とニューヨーク市のシナイ山にあるイカーン医科大学の出身です。彼らは最近の調査結果について書いています FASEBジャーナル 研究論文。
「この論文では、ミトコンドリア機能が影響を受けると、エネルギー生成に影響を与えるだけでなく、破骨細胞の過剰産生を誘発する一種のストレスシグナル伝達を引き起こすことを示しています」と、生化学の教授である上級研究著者のナラヤンG.アバダニは述べています。ペンの獣医学部で。
ミトコンドリアの機能を損なう可能性のある喫煙、飲酒、特定の薬などの環境要因のいくつかも、骨粗鬆症のリスクを高めるようです。
Avadhani教授と彼の同僚は、彼らが発見したストレスシグナル伝達経路が理由である可能性があることを示唆しています。
彼らは、実験室で培養されたマクロファージと機能不全のミトコンドリアを持つマウスで彼らの発見を示しました。
骨の生成と吸収
骨粗鬆症は、骨の密度が低くなり、多孔性が増し、もろくなる病気です。これにより、骨折のリスクが大幅に高まります。
人々が年をとるにつれて、骨粗鬆症を発症するリスクが高まります。これは、骨の生成と吸収のバランスが年齢とともに変化するためです。
ほとんどの人が30代に達するまでに、骨密度はピークに達しました。その後、バランスが世代よりも吸収を徐々に優先するため、骨密度は低下します。
International Osteoporosis Foundation（IOF）によると、50歳以上の女性の3人に1人、男性の5人に1人が骨粗鬆症による骨折を経験します。
IOFはまた、米国、ヨーロッパ、および日本の約7500万人が骨粗鬆症を患っており、骨粗鬆症は世界中で年間890万人以上の骨折を引き起こしていると推定しています。
彼らの研究論文では、著者らはミトコンドリアから核への逆行性シグナル伝達（MtRS）経路が細胞がストレスに適応するのを助けると書いています。
以前の調査では、この経路をトリガーする方法がマクロファージを誘導して、骨を吸収する破骨細胞に分化させることができることをすでに発見していました。
「しかし、マクロファージが細胞のストレスを感知して応答するメカニズムは不明なままです」と彼らは述べています。
損傷したミトコンドリアは破骨細胞を促進します
ミトコンドリアの損傷がどのように関与しているのかを調べるために、彼らは実験室で培養されたマウスマクロファージでいくつかの実験を行いました。彼らは、ミトコンドリアのエネルギー産生を調節するのを助けるチトクロームオキシダーゼCと呼ばれる酵素を破壊することによってマクロファージに損傷を誘発しました。
これにより、マクロファージはさまざまなシグナル伝達分子を放出し、炎症を引き起こすだけでなく、細胞を破骨細胞に分化させるように見えました。
さらに調べてみると、RANK-Lという別の分子で何か変わったことが起こっていることがわかりました。骨生成はRANK-Lを放出し、これが骨吸収を引き起こします。これは、2つのプロセス間のバランスを保つのに役立ちます。
しかし、チームは、損傷したミトコンドリアが信号を送信すると、RANK-Lがあまりない場合でも、マクロファージが破骨細胞に分化し続け、その結果、骨吸収を促進することを発見しました。
ミトコンドリア機能障害のマウスモデルでのテストの最後のセットは、調査結果を確認しました。
チームは、ミトコンドリア機能を維持することで骨粗鬆症のリスクを減らすことができるかどうかを調べるために、さらなる研究を行うことを検討しています。
「いくつかの点で、ミトコンドリアのストレスシグナル伝達がRANK-Lに取って代わっている可能性さえあります。今はわかりませんが、さらに調査する予定です。」
ナラヤン・G・アバダニ教授
