歐洲研究:骨穿孔的原因竟是糖分太少?

你覺得「某種類型的糖水」如此簡單的東西有可能作為骨骼穿孔甚至骨髓癌的藥物嗎?大部分的骨髓癌患者通常伴隨著骨穿孔的現象,只是在床上躺下便可能會感到椎骨塌陷或骨骼斷裂。幾十年來,世界各地的科學家一直絞盡腦汁、盡可能地想知道原因是什麼。雖然已經有了各種理論的出現,但是研究人員尚未就其主要起因有個統一的看法。

 

實際上我們體內有某些細胞會吞噬我們的骨骼,一年大約會吃掉體內10%的骨頭量,但幸好我們體內還有其他細胞會建立新的骨骼。然而研究發現骨髓癌患者體內的食骨細胞是橫行無阻的,數量龐大的驚人所以吃得太多了,導致負責造骨的組織儘管瘋狂地努力重建骨骼,仍趕不上食骨細胞吞噬的速度。

 

產生過多不必要的抗體

迄今為止,骨髓癌仍然是無法治癒的疾病。現有的治療方法僅可以延長壽命,但無法治愈。而現在,Standal和她在挪威科技大學分子發炎研究中心(Norges teknisk-naturvitenskaplige universitet, NTNU, Centre of Molecular Inflammation Research, CEMIR)的研究小組發現了這個議題,深入研究並且得出的結論是,骨頭損壞的原因是糖分太少。這個糖分並不是指我們在蛋糕和餅乾中吃的糖,而是一種存在於對免疫系統至關重要物質上的糖。

要深入了解糖份與骨質流失之間的相互關係前,我們需要先深入了解骨髓—骨骼內部的柔軟空腔。在骨骼內有漿細胞,當細菌或病毒進入人體時,漿細胞就會開始它的工作—擺脫入侵者並產生抗體,這些抗體會透過血液發送到各處,準備戰鬥。

但是,當骨髓癌患者體內產生太多同一種抗體,再加上癌症產生的抗體,這些體內的大量抗體們對於身體是完全無用處的,不僅對於感冒或流感無效,更嚴重的是會佔用體內太多資源並取代其他類型的抗體。

 

骨髓癌患者體內的抗體及食骨細胞都過多,是否有關聯?

Standal說:「我只是想的比較簡單。如果在骨髓癌患者體內同時發現抗體及食骨細胞都是過多的情況,那麼它們就有機會是互相影響的。」為了尋找這個答案已經困擾了她近五年的時間。幸運的是,辛苦的工作沒有白費,並提出一個全新且基礎性的研究結果。該發現目前已發表在世界排名最高的血液疾病期刊《Blood》上。

Standal研究的方式:

有鑑於絕大多數骨髓癌患者都會出現骨頭穿孔的現象,但並非所有人。故Standal收集了骨質流失的患者的樣本,並請研究人員從樣本中提取了抗體,在實驗室內培養食骨細胞。

當Standal將食骨細胞放入患有骨穿孔的患者的抗體中時,她發現食骨細胞的數量增加了。
反之,當她將食骨細胞放入沒有骨穿孔的患者的抗體中時,發現食骨細胞的數量並沒有增加。

 

 

骨質流失的人在抗體內部的長鏈末端缺少兩個糖分子

這個抗體帶有某種形式的糖來“修飾”它。糖對抗體的作用有影響。荷蘭萊頓大學醫學中心的蛋白質組和代謝組學中心找到了Manfred Wuhrer,他是這種糖的專家。他發現骨質流失的人在抗體內部的長鏈末端缺少兩個糖分子。

研究顯示:骨骼穿孔的患者在抗體內部的長鏈末端缺少兩個糖分子。

 

雖然知道“糖太少了”,但這答案並不足以證明什麼。即使在兩組實驗對照之下發現了差異,但研究人員仍無法確認缺失的糖分子是否就是患者發展出更多食骨細胞的原因。於是研究小組去了實驗室,並在抗體上添加了更多的糖,此一舉動並沒有產生更多的食骨細胞;同時,Standal也採取了相反的做法:從抗體中除去糖,而這確實導致產生了更多的食骨細胞。

 

透過動物實驗證實理論有效性

研究人員隨後獲得了足夠的測試,結果顯示「太少的糖確實對於食骨細胞的數量是有決定性的影響」。 但是,這在醫學研究中還遠遠不夠;更別提如果目標是利用作為治療的藥物。

研究的下一步是患有骨髓癌的小鼠實驗。研究將小鼠分為兩組,並給予兩種不同類型的糖水。照理論來說,該種類型糖水應該會在抗體上產生更多的糖。Standal說:「該理論確實有效。接受這種類型糖水的小鼠的骨骼組織中的穿孔較小,而且癌症的發生率也更低。」

現在必須進行更多的動物實驗,才能朝著可以使骨髓癌患者享有更好生活的治療方法前進。Standal認為在四到五年內對一小部分患者進行嘗試是有可能的。

 

 

 

參考資料:

  1. Marita Westhrin et al. Monoclonal immunoglobulins promote bone loss in multiple myeloma, Blood (2020). DOI: 10.1182/blood.2020006045
  2. Perforated bone tissue from too little sugar

 

Ying Chang

作者

Ying Chang

曾在醫療相關領域工作三年,包含醫療耗材、檢測服務、扶持計畫等。希望能將更多生醫知識和即時消息分享給關注健康醫療的你們!

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