骨质疏松是多种原因引起的骨骼疾病，以骨骼疼痛、易于骨折为特征，患者以老年人居多。老年人由于运动机能以及营养吸收能力下降，骨质疏松症状难以改善。近期一篇研究报道显示使用间充质干细胞(MSC)可有效治疗骨质疏松。
该研究由来自宾夕法尼亚大学，南加州大学以及中国第四军医大学的科研人员共同完成。研究发现，与正常小鼠相比，骨质疏松小鼠体内的骨髓间充质干细胞(BM-MSC)成骨分化能力明显减弱；对其移植正常小鼠的BM-MSC之后，疾病小鼠的BM-MSC成骨分化能力明显增强(见图1)。CT扫描结果表明疾病小鼠经过BM-MSC治疗之后，其骨密度又恢复到正常水平，骨质疏松症状得到明显改善(见图2)。
图1：左图为正常小鼠MSC成骨分化结果，红色染色区域为形成的新骨；中图为骨质疏松小鼠MSC成骨分化结果，其红色染色区域面积明显低于左图，表明成骨分化能力较弱；右图为骨质疏松小鼠接受正常MSC治疗后，其MSC成骨分化能力已经恢复正常水平，与左图相似。
图2：小鼠股骨CT扫描结果表明，左图正常小鼠的骨密度明显高于中图疾病小鼠的骨密度，而右图表明疾病小鼠经MSC治疗后其骨密度又恢复到正常水平。
进一步的研究发现，MSC能够治疗骨质疏松是由于功能正常的MSC能够向疾病小鼠BM-MSC分泌内含有核酸、脂质以及蛋白质等多种生物活性成分的外泌体，它可以调节其它细胞的功能与活性。研究人员利用绿色荧光标记正常MSC分泌的外泌体，利用红色荧光标记疾病小鼠骨髓细胞，荧光显微镜检查结果表明前者能够被后者有效吸收(见图3)。向疾病小鼠注射正常MSC分泌的外泌体后，小鼠的骨质疏松症状也可得到明显改善(见图4)。
此外，研究人员还发现正常MSC分泌的外泌体含有Fas蛋白，它被疾病小鼠MSC吸收后，可显著降低疾病小鼠MSC内的miR-29b的含量，提高细胞内甲基化酶的活性，提高Notch启动子甲基化水平，降低Notch基因的表达，从而恢复疾病小鼠MSC的功能和成骨分化能力，改善小鼠骨质疏松症状。
图3：将绿色荧光标记的外泌体静脉注射到疾病小鼠体内24小时后，对小鼠骨髓细胞检测观察，发现外泌体可被疾病小鼠骨髓细胞吸收。红色为细胞膜，绿色为吸收入细胞内的外泌体，蓝色为细胞核。
图4：CT扫描结果显示疾病型小鼠(b)骨密度明显低于正常小鼠(a);而向疾病小鼠注射正常MSC(c)或外泌体(d)后，其骨密度又恢复到正常水平。
骨质疏松会导致骨骼疼痛、身长缩短、驼背、骨折和呼吸功能下降。最常见的并发症是在外力作用下容易发生骨折，严重影响病人身体健康和生活质量。发病患者以老年人居多，老年人由于运动机能下降和营养吸收能力下降，骨质疏松症状难以改善。该研究使用MSC成功治疗小鼠骨质疏松，为该疾病的治疗提供了新的思路和有效的治疗方法。
该研究题目为：《MSC Transplantation Improves Osteopenia via Epigenetic Regulation of Notch Signaling in Lupus》，于2015年9月10号发表在《Cell Metabolism》杂志上。
