该机制刺激免疫系统中的细胞类型变成破骨细胞，破骨细胞是一种再吸收或溶解骨的细胞。

似乎线粒体是在细胞中产生能量的微小外壳，它发出信号，在压力下触发这一过程。

当这发生在巨噬细胞的线粒体中时，细胞变成破骨细胞。巨噬细胞是多产的免疫细胞，通过吞咽和消化它们来去除细胞废物和异物。

这项发现背后的研究人员来自费城的宾夕法尼亚大学（宾夕法尼亚大学）和纽约市西奈山的伊坎医学院。他们在最近的FASEB期刊研究论文中写下他们的发现。

“我们在本文中表明，当线粒体功能受到影响时，它不仅影响能量产生，还会引发一种诱导破骨细胞过量产生的应激信号，”资深研究作者，生物化学教授Narayan G. Avadhani说。在宾夕法尼亚大学兽医学院。

一些环境因素，如吸烟，饮酒和服用某些药物，可影响线粒体的功能，也出现提高风险的骨质疏松症。

Avadhani教授和他的同事们提出，他们发现的压力信号通路可能就是原因。

他们在实验室培养的巨噬细胞和功能失调的线粒体小鼠中证实了他们的发现。

 

骨生成和再吸收

骨质疏松症是一种导致骨骼变得不那么致密，多孔和脆弱的疾病。这显着增加了骨折的风险。

随着人们年龄的增长，他们患骨质疏松症的风险也会增加。这是因为骨骼生成和骨吸收之间的平衡随着年龄而变化。

 

当大多数人达到30岁时，他们的骨密度达到顶峰。之后，随着平衡逐渐有利于再生吸收，骨密度下降。

根据国际骨质疏松症基金会（IOF）的数据，每三个女性中就有三分之一，50岁以上的男性中有五分之一会因骨质疏松症而骨折。

IOF还估计，美国，欧洲和日本约有7500万人患有骨质疏松症，骨质疏松症导致全球每年超过890万例骨折。

在他们的研究论文中，作者写道，线粒体到核逆行信号传导（MtRS）途径有助于细胞适应压力。

早期的调查已经使他们发现触发这种途径的方法可以诱导巨噬细胞分化为再吸收骨的破骨细胞。

“然而，”他们指出，“巨噬细胞感知和应对细胞应激的机制仍不清楚。”

 

损坏的线粒体促进破骨细胞

为了探究如何涉及线粒体损伤，他们在实验室培养的小鼠巨噬细胞上进行了一些实验。它们通过破坏称为细胞色素氧化酶C的酶诱导巨噬细胞受损，这有助于调节线粒体能量产生。

这导致巨噬细胞释放各种信号分子，这些信号分子不仅引发炎症，而且似乎促使细胞分化成破骨细胞。

进一步检查发现，另一种称为RANK-L的分子发生了一些奇特的事情。骨生成释放RANK-L，触发骨吸收。这有助于保持两个过程之间的平衡。

然而，研究小组发现，当受损的线粒体发出信号时，巨噬细胞继续分化为破骨细胞 - 并因此促进骨吸收 - 即使周围没有太多的RANK-L。

线粒体功能障碍小鼠模型的最后一组测试证实了这一发现。

该团队正在考虑进一步研究，以确定保留线粒体功能是否可以降低骨质疏松症的风险。

“在某些方面，线粒体压力信号甚至可能取代RANK-L。我们现在不知道，但我们计划进一步研究。”

Narayan G. Avadhani教授