کبد چرب چه ارتباطی با سلامت استخوان دارد؟ بررسی نقش ویتامین D در یک مدل سه‌بعدی انسانی

پژوهشگران با استفاده از یک مدل سه‌بعدی انسانی از کبد و استخوان، ارتباط میان کبد چرب متابولیک(MASLD)، اختلال در سوخت‌وساز ویتامین D و کاهش تراکم مواد معدنی استخوان را بررسی کردند؛ یافته‌هایی که می‌تواند به شناخت بهتر ارتباط میان بیماری‌های کبدی و عوارض خارج از کبد کمک کند.
بیماری کبد چرب مرتبط با اختلالات متابولیک، که امروزه یکی از شایع‌ترین بیماری‌های مزمن کبدی به شمار می‌رود، تنها کبد را تحت تأثیر قرار نمی‌دهد و شواهد علمی از ارتباط آن با کاهش سلامت استخوان نیز حکایت دارد. با این حال، سازوکار دقیق این ارتباط همچنان به‌طور کامل مشخص نیست. یکی از عوامل مورد توجه در این زمینه، اختلال در متابولیسم ویتامین D است؛ ویتامینی که نقش مهمی در سلامت و استحکام استخوان‌ها دارد.
در این مطالعه، که دکتر مسعود وثوق و همکاران از پژوهشگاه رویان جهاددانشگاهی در کنار پژوهشگران چند مرکز علمی و تحقیقاتی بین‌المللی مشارکت داشته اند، پژوهشگران یک مدل سه‌بعدی انسانی از کبد و استخوان طراحی کردند تا این ارتباط را در شرایط آزمایشگاهی با دقت بیشتری بررسی کنند. در این مدل، سلول‌های کبدی به همراه سلول‌های ستاره‌ای کبد و سلول‌های اندوتلیال در قالب ساختارهای سه‌بعدی کبدی کشت داده شدند و سپس با استفاده از ترکیبی از اسیدهای چرب، شرایطی شبیه کبد چرب متابولیک ایجاد شد. این ساختارها در ادامه با داربست‌های استخوانی حاوی سلول‌های مرتبط با تشکیل و تخریب استخوان هم‌کشت شدند.
نتایج این مطالعه که در نشریه بین المللی Archives of Toxicology  منتشر شده است، نشان داد که در شرایط شبیه کبد چرب، بیان دو آنزیم مهم کبدی به نام‌های  CYP2R1 و CYP27A1 که در تبدیل ویتامین D به فرم ۲۵-هیدروکسی ویتامین D  یا 25(OH)D3 نقش دارند، کاهش یافت. هم‌زمان، میزان 25(OH)D3  نیز در مدل آزمایشگاهی کاهش پیدا کرد. بررسی داده‌های حاصل از نمونه‌های انسانی نیز کاهش بیان CYP27A1 را تأیید کرد.
پژوهشگران سپس اثر این تغییرات را بر استخوان بررسی کردند. در داربست‌های استخوانی که در معرض شرایط ناشی از مدل کبد چرب قرار گرفته بودند، کاهش معنی‌دار تراکم مواد معدنی استخوان مشاهده شد و تصویربرداری نیز کاهش تجمع مواد معدنی را تأیید کرد. در مقابل، تغییر معنی‌داری در سفتی مکانیکی داربست‌ها مشاهده نشد.
این یافته‌ها نشان می‌دهد که اختلال در عملکرد کبد و به‌ویژه کاهش توانایی آن در متابولیسم ویتامین D، می‌تواند یکی از عوامل مؤثر در ارتباط میان بیماری‌های متابولیک کبد و کاهش معدنی‌شدن استخوان باشد. به بیان ساده‌تر، نتایج این پژوهش نشان می‌دهد که پیامدهای کبد چرب ممکن است فراتر از خود کبد باشد و از طریق تغییر در مسیرهای متابولیکی مانند سوخت‌وساز ویتامین D، بر بافت استخوان نیز اثر بگذارد.
از مهم‌ترین دستاوردهای این پژوهش، توسعه یک پلتفرم سه‌بعدی انسانی کبداستخوان است که امکان مطالعه هم‌زمان ارتباط میان دو بافت و بررسی سازوکار بیماری‌های متابولیک را فراهم می‌کند. چنین مدل‌هایی می‌توانند در آینده برای مطالعه دقیق‌تر بیماری‌های چندسیستمی و ارزیابی راهکارهای درمانی مرتبط با محور کبداستخوان مورد استفاده قرار گیرند.

مشاهده مقاله

تاریخ انتشار: ۱۴۰۵/۰۶/۲۴

فعالیت‌های پژوهشگاه رویان

goup