IL-20是由免疫细胞分泌的一种蛋白。当它过表达时,可引起炎症反应和自身组织的破坏,导致慢性病。
骨细胞分为两种类型:破骨细胞和成骨细胞。破骨细胞和成骨细胞间达到平衡稳态状态,以维持单位体积内骨矿物质的含量。目前还没有被研究IL-20与骨质疏松的相关性。
Chang教授小组发现,与正常人比较,骨质疏松患者血浆中IL-20的含量更高,这一结果表明IL-20参与了该疾病的发生过程。IL-20增加了两种蛋白的含量——RANK和RANKL,它们是参与骨代谢的两种重要蛋白。RANK和RANKL分别作用于初始破骨细胞和成骨细胞,从而促进破骨细胞的形成。
在体外细胞实验中,该小组发现IL-20抗体可完全抑制干细胞分化形成破骨细胞。接着,他们通过摘除卵巢构建了骨质疏松小鼠模型。向这些小鼠注射IL-20抗体可治疗骨质疏松症,骨矿物质密度也有所增加。
该小组还构建了基因敲除小鼠,永久性去除IL-20受体基因,这样IL-20就不能与骨细胞进行接触。这些小鼠表现为高的骨矿质密度,而且即使卵巢被摘除也不会患有骨质疏松症。
Ming-Shi Chang教授小组为IL-20参与破骨细胞形成第一次提供了证据,该结果将是一次改革性的发现,对基础医学起到重要作用。
该小组还发现IL-20是治疗骨质疏松的一个新靶点,IL-20抗体可能成为抗骨质疏松潜在新药物,这将在生物技术中产生重要影响。
目前抗骨质疏松药物denosumab,商品名Prolia,是一种RANKL抗体,于2010年通过FDA认证,由美国加州国际Amgen生物技术公司的Chang教授及其他成员研发。她们首先发现了骨保护素(OPG),进而研发了Denosumab。
Ming-Shi Chang教授称:“IL-20抗体不仅可以抑制IL-20的表达,同时也抑制RANKL的表达。这就是说IL-20抗体不仅可影响破骨细胞形成,同时也影响成骨细胞功能。如果IL-20抗体成为了标准临床治疗药物后,它的优势将远远大于denosumab。”
另外,Chang教授小组发现IL-20抗体不引起任何实验小鼠和大鼠严重的副作用。这就表明IL-20抗体可能是治疗骨质疏松的潜在药物。NCKU大学小组为骨质疏松治疗提供了一种新途径。
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