运动通过增加肌肉来源的L-β-氨基异丁酸分泌抑制破骨细胞生成

运动是应对绝经后骨质疏松症（PMOP）个体骨丢失的关键策略。L-β-氨基异丁酸（L-BAIBA）是一种运动反应性肌因子，在体力活动期间分泌水平升高。然而，运动诱导的L-BAIBA分泌在PMOP中的作用仍不清楚。在本研究中，我们旨在利用去卵巢（OVX）小鼠运动诱导模型评估L-BAIBA缓解骨丢失的治疗效果。方法：建立OVX小鼠模型模拟PMOP。分离并培养原代骨髓来源巨噬细胞、小鼠肌肉卫星细胞（MuSCs）和人外周血单个核细胞。我们假设运动诱导的L-BAIBA释放通过抑制破骨细胞生成来减轻PMOP。为验证这一假设，我们进行了以下实验：（a）测量OVX小鼠在8周跑步机运动后血浆L-BAIBA浓度、股骨形态和生物力学性能以及骨吸收标志物，并使用拉伸的原代MuSCs的条件共培养评估体外破骨细胞诱导；（b）对OVX小鼠每天给予L-BAIBA（150 mg/kg）8周后重复相同测量；（c）研究L-BAIBA作用相关的分子信号通路；（d）检查PMOP女性血浆L-BAIBA浓度与骨矿物质密度（BMD）之间的相关性。结果：运动增加了L-BAIBA分泌，抑制了OVX小鼠的破骨细胞生成并减少了骨丢失。L-BAIBA补充在体内和体外均同样抑制破骨细胞生成。机制上，L-BAIBA通过牛磺酸转运体溶质载体家族6成员6（SLC6A6）发挥作用，下调磷脂酰肌醇3-激酶（PI3K）/丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶（AKT）/核因子κB（NF-κB）信号，并激活核因子E2相关因子2（NRF2）抗氧化系统。PMOP女性的L-BAIBA水平显著降低，并与BMD呈正相关。结论：运动通过增强L-BAIBA分泌来抑制破骨细胞生成。这些发现为运动骨骼益处的机制提供了新见解，并强调了L-BAIBA作为治疗PMOP的新型药物的潜力。