与糖尿病相关的中性粒细胞外陷阱在骨质疏松中的识别与验证

为何骨骼与血糖应当放在同一讨论中

随着人们寿命延长，越来越多的人面临两种常见但常被分开看待的诊断：削弱骨骼的骨质疏松和扰乱血糖的糖尿病。本研究将这两者联系起来，提出了一个简单却重要的问题：是否存在共同的生物学线索，能解释为何许多糖尿病患者同时出现骨骼脆弱？研究者聚焦于白细胞中一种鲜为人知的防御机制，在血液中寻找预警信号，这些信号未来或可帮助医生更早发现并可能针对这一危险组合采取干预。

免疫系统中的隐秘之网

我们的第一道防线包括中性粒细胞，这类迅速反应的白细胞能释放由 DNA 和蛋白质构成的黏性“网”来捕获入侵者。这些结构称为细胞外陷阱，短时间内有助于抵御感染，但若频繁出现或长期存在则可能带来损害。早期研究已将这些免疫之网与糖尿病的肾脏和血管并发症联系起来。本研究探讨同一过程是否也可能将糖尿病与骨质变薄联系起来，将一种急性防御机制转变为长期的损伤来源。

从血液中解读分子线索

为探究这一想法，研究团队分析了来自 15 名同时患有骨质疏松和糖尿病患者与 15 名健康志愿者的血样中的基因表达。他们聚焦于已知参与中性粒细胞外陷阱形成的 69 个基因，寻找在患者中上调或下调的差异。利用包括两种机器学习方法在内的先进计算手段，他们将两千多处表达改变的基因筛选缩减到仅两个表现最能区分患者与健康对照的候选者。

两个突出的信号：S100A12 与 SLC25A37

被突出显示的两个基因 S100A12 与 SLC25A37 指向炎症与能量代谢为关键因素。S100A12 编码一种由免疫细胞释放、可放大炎症反应的蛋白，已知在若干糖尿病并发症中升高。SLC25A37 参与将铁运入细胞内微小的能量工厂——线粒体，影响细胞如何处理能量和氧化应激。在一个小型随访队列中，研究者在血液中测定了这两基因编码的蛋白，发现与健康参与者相比，糖尿病相关骨丧失者这两种蛋白水平明显升高，即便基因表达水平更为可变。

这些信号对身体防御系统意味着什么

通过绘制与这两种标志物相关的生物通路，研究表明它们处于免疫反应、代谢与骨改建的交汇处。S100A12 与应对糖损伤蛋白的通路以及可促成骨吸收的信号系统相关联。SLC25A37 则与蛋白质合成通路及感知体内危险信号的传感器相关。研究团队还发现，与健康志愿者相比，患者在若干免疫细胞类型上发生了变化，尤其是中性粒细胞。最后，通过挖掘药物数据库，他们识别出作用于相关信号系统的现有药物，提示了可能的未来治疗方向，尽管这些线索仍属推测性。

这对患者可能意味着什么

综上，研究结果提示高血糖、过度活跃的免疫之网与紊乱的细胞能量代谢共同促成糖尿病患者骨骼变弱。S100A12 与 SLC25A37 成为有前景的血液指标，既可作为监测这一过程的起点，也可为构思新疗法提供切入点，例如抑制有害炎症或恢复神经、血管与骨之间的健康信号传递。由于这是项样本量小且以计算分析为主的早期研究，其结果需要在更大、更具多样性的群体中得到验证，并需在细胞与动物模型中直接测试这些标志物的作用。尽管如此，这项工作为将复杂的免疫与代谢变化整理为可用于预测并最终降低糖尿病患者骨折风险的实用工具奠定了基础。

引用: Zhang, L., Hao, L., Wang, Y. et al. Identification and validation of NETs-associated biomarkers in osteoporosis with diabetes. Sci Rep 16, 14074 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-44721-z

关键词: 糖尿病性骨质疏松, 中性粒细胞外陷阱, 骨脆性, 炎症与代谢, 生物标志物