香港大學李嘉誠醫學院臨床醫學學院內科學系的研究團隊，近日揭示一項關鍵生物學機制，解釋運動如何維持骨骼強健。這項發現為骨質疏鬆症及因骨質流失導致行動不便的人士開闢全新的治療方向。研究團隊識別出一種作為人體「運動感應器」的蛋白質，有助開發能模擬運動效益的藥物，為骨折高危人群，如長者、臥床病人及慢性病患者帶來新希望。相關研究成果已發表於國際期刊《Signal Transduction and Targeted Therapy》。

   領導此研究的生物醫藥技術全國重點實驗室主任、港大醫學院臨床醫學學院內科學系講座教授徐愛民指出：「骨質疏鬆症及老年相關性的骨質流失影響全球數以百萬計的人士，這不僅增加骨折風險，更可能導致長者及臥床患者失去自理能力。儘管運動是目前公認有助預防骨質疏鬆的最有效方法，但部分患者因身體機能或行動受限，而無法透過運動強健骨骼。因此，我們必須先深入探究運動強化骨骼的機制，才能在分子層面找到方法複製運動益處，而這項研究正是邁向此目標的關鍵一步。」

   根據世界衞生組織資料，50歲以上人士約每三名女性及每五名男性當中，便有一人因骨骼脆弱而出現骨折。在香港，隨着人口老化，情況更為嚴峻，65歲或以上人士中，多達45%女性及13%男性患有骨質疏鬆症。

   隨着年齡增長，骨骼會自然變得脆弱，骨質密度下降且孔隙變大增多。骨髓中的間充質幹細胞具有發展為脂肪細胞或骨骼組織的潛力，這些幹細胞對運動與壓力等外在因素十分敏感，且在衰老過程中細胞更傾向分化為脂肪細胞。隨着脂肪細胞持續累積，會侵佔健康骨組織的生長空間，進一步削弱骨骼強度，最終形成骨質流失的惡性循環，難以透過現有的治療逆轉。

   研究團隊利用小鼠模型及人類幹細胞，鑑定出一種特殊的「開關」——Piezo1，它是一種位於骨髓間充質幹細胞表面的蛋白質。這個開關就如「運動感應器」一樣，能偵測來自身體活動的機械訊號，幫助維持骨骼強健，防止骨骼隨年齡增長而變得脆弱。在小鼠模型中，當Piezo1蛋白因身體活動被激活時，會減少骨髓中脂肪細胞堆積，並促進新骨形成。相反，若缺乏這種蛋白質，則會促進釋放炎性訊號趨化因子Ccl2和lipocalin-2，使間充質幹細胞更多地轉化為脂肪細胞，導致脂肪在骨髓中累積，加劇骨質流失並阻礙新骨形成。因此，阻斷這些訊號有助於恢復骨骼健康，為治療骨質疏鬆提供新方向。

   研究團隊目前正致力將這些基礎發現轉化為臨床應用，目標是開發新型藥物療法，以保障骨骼健康，提升長者及臥床人士的生活質素。

頂圖：港大醫學院研究團隊識別出一種作為人體「運動感應器」的蛋白質，有助開發能模擬運動效益的藥物，為骨折高危人群，如長者、臥床病人及慢性病患者帶來新希望。港大醫學院供圖