長期以來，凝血因子VIII（FVIII）因其在止血過程中的核心作用而被熟知，其缺乏會導(dǎo)致血友病A，患者常伴有關(guān)節(jié)和肌肉的自發(fā)性出血。然而，近年來的研究提示，F(xiàn)VIII的功能可能遠(yuǎn)超止血范疇，與血管生成、炎癥乃至骨骼肌肉健康密切相關(guān)。本論文通過深入研究FVIII基因敲除（FVIII⁺⁄⁻）雄性小鼠模型，首次全面揭示了FVIII缺乏對骨骼和肌肉系統(tǒng)的深遠(yuǎn)影響，并評估了補(bǔ)充重組FVIII（recFVIII）的治療潛力。研究發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)VIII⁺⁄⁻小鼠表現(xiàn)出明顯的骨質(zhì)疏松表型，伴有骨微結(jié)構(gòu)破壞、血管化減少及成骨細(xì)胞數(shù)量降低；令人意外的是，其年輕個體的肌肉反而更重、肌纖維更粗，且肌球蛋白亞型從IIx型向IIb型轉(zhuǎn)變。每周輸注recFVIII可有效逆轉(zhuǎn)骨骼異常，并部分糾正肌肉的蛋白質(zhì)組和代謝組紊亂。這項(xiàng)工作為理解FVIII在骨骼肌肉穩(wěn)態(tài)中的“止血外功能”提供了關(guān)鍵證據(jù)。

本項(xiàng)重要研究由Antoine Babuty, Javier Munoz-Garcia, Olivier D. Christophe, Laurie Fradet, Manon Taupin, Denis Cochonneau, Emilie Ollivier, Frank Driessler, Claudia Lange, Oleksandr Boychenko, Marie-Francoise Heymann 和 Dominique Heymann 共同完成。研究成果以論文“Factor VIII restores bone parameters and modulates muscle proteo-metabolome in Factor VIII knockout male mice”的形式，于2026年3月在線發(fā)表在知名學(xué)術(shù)期刊 《Bone Research》上。

重要發(fā)現(xiàn)
01核心貢獻(xiàn)：揭示FVIII在骨骼肌肉系統(tǒng)中的多重“止血外”功能
本研究系統(tǒng)論證了FVIII不僅是關(guān)鍵的凝血因子，更是維持骨骼發(fā)育、血管網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)態(tài)和肌肉代謝平衡的重要調(diào)節(jié)分子。通過對比野生型（WT）與FVIII⁺⁄⁻雄性小鼠，并結(jié)合recFVIII干預(yù)實(shí)驗(yàn)，研究完整描繪了FVIII缺乏導(dǎo)致的從分子到組織表型的級聯(lián)異常，并證實(shí)了外源性FVIII補(bǔ)充的治療效益。

完整實(shí)驗(yàn)過程與結(jié)論
01FVIII缺乏導(dǎo)致骨質(zhì)疏松，與骨血管網(wǎng)絡(luò)受損密切相關(guān)
為精確評估骨骼結(jié)構(gòu)，研究采用了X射線微型計算機(jī)斷層掃描（X-ray micro tomodensitometry）技術(shù)。分析顯示，與WT小鼠相比，5周齡（幼年）和14周齡（成年）的FVIII⁺⁄⁻小鼠均出現(xiàn)顯著的骨質(zhì)疏松表型，具體表現(xiàn)為骨小梁體積（BV/TV）和數(shù)量（Tb.N）降低、骨小梁分離度（Tb.Sp）增大。盡管骨密度（BMD）有降低趨勢，但骨小梁厚度（Tb.Th）無顯著變化。

為了探究骨骼異常與血管系統(tǒng)的關(guān)聯(lián)，研究團(tuán)隊(duì)對骨組織進(jìn)行了精細(xì)的免疫組織化學(xué)染色與成像分析。他們使用Endomucin抗體標(biāo)記靜脈和毛細(xì)血管，用NG2抗體標(biāo)記周細(xì)胞（血管周細(xì)胞），用α-平滑肌肌動蛋白（α-SMA）抗體標(biāo)記動脈。通過高分辨率共聚焦顯微鏡對脛骨生長板區(qū)域的血管網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行成像和三維重建，并結(jié)合ImageJ軟件進(jìn)行定量分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)VIII⁺⁄⁻小鼠骨小梁區(qū)域的血管化顯著減少：幼年小鼠的靜脈、毛細(xì)血管和周細(xì)胞數(shù)量明顯低于WT小鼠；成年小鼠的動脈數(shù)量也顯著減少。這表明FVIII缺乏特異性地?fù)p害了骨骼，特別是生長板區(qū)域的非動脈血管網(wǎng)絡(luò)。

進(jìn)一步的組織學(xué)分析（TRAP染色標(biāo)記破骨細(xì)胞，Osterix/Runx2免疫染色標(biāo)記成骨細(xì)胞）發(fā)現(xiàn)，幼年FVIII⁺⁄⁻小鼠的破骨細(xì)胞和成骨細(xì)胞數(shù)量均顯著減少，且成骨細(xì)胞的減少更為明顯。有趣的是，這種細(xì)胞數(shù)量差異在成年小鼠中消失甚至逆轉(zhuǎn)，提示FVIII主要在骨骼生長早期發(fā)揮作用，成年后可能存在代償機(jī)制。

05FVIII調(diào)節(jié)損傷肌肉的炎癥與再生 
通過向脛骨前肌注射心臟毒素建立肌肉損傷模型，研究評估了FVIII在肌肉修復(fù)中的作用。損傷后第7天，通過免疫組織化學(xué)雙染色（F4/80和CD163）分析巨噬細(xì)胞浸潤發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)VIII⁺⁄⁻小鼠中促炎性的1型巨噬細(xì)胞浸潤減少，recFVIII治療可部分逆轉(zhuǎn)此現(xiàn)象。損傷后第28天對再生肌肉的分析顯示，治療雖未改變平均肌纖維面積，但影響了再生肌纖維的亞型組成。這表明FVIII也參與了肌肉損傷后的炎癥調(diào)控與修復(fù)過程。

創(chuàng)新與亮點(diǎn)
01突破單一視角，系統(tǒng)揭示FVIII的骨骼肌肉穩(wěn)態(tài)調(diào)控功能
本研究最核心的突破在于，將FVIII的研究視野從傳統(tǒng)的“止血因子”成功拓展至“骨骼肌肉穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)因子”。它通過多組學(xué)（蛋白組、代謝組）與多維成像（Micro-CT、高分辨免疫熒光）技術(shù)交叉驗(yàn)證，首次在FVIII⁺⁄⁻小鼠模型中完成了骨骼、血管、肌肉表型與分子機(jī)制的全局性、系統(tǒng)性解析，顛覆了認(rèn)為血友病骨骼肌肉并發(fā)癥僅源于出血和活動減少的傳統(tǒng)觀點(diǎn)。

微血管網(wǎng)絡(luò)三維可視化：采用Endomucin/NG2/α-SMA多重免疫熒光染色，結(jié)合共聚焦顯微鏡Z-Stack掃描和三維重建，首次清晰呈現(xiàn)并定量分析了FVIII缺乏對骨內(nèi)不同層級血管（動脈、靜脈、毛細(xì)血管、周細(xì)胞）的特異性影響，將抽象的“血管化減少”轉(zhuǎn)化為具體的細(xì)胞學(xué)證據(jù)。

細(xì)胞事件的時空解析：通過TRAP、Osterix、Runx2等特異性染色，精確量化了骨重塑過程中破骨細(xì)胞與成骨細(xì)胞的數(shù)量與空間分布變化，明確了FVIII作用的關(guān)鍵窗口期在生長發(fā)育早期。

肌肉纖維類型的精準(zhǔn)鑒定：利用針對不同肌球蛋白重鏈（MyHC）亞型的單克隆抗體進(jìn)行多重免疫熒光染色，并在高內(nèi)涵分析系統(tǒng)下進(jìn)行自動化圖像采集與定量，客觀揭示了FVIII缺乏導(dǎo)致的從IIx型到IIb型肌纖維的轉(zhuǎn)換，為理解肌肉代謝變化提供了結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。

早期診斷與療效評估：研究發(fā)現(xiàn)骨骼血管異常和成骨細(xì)胞減少發(fā)生在幼年階段，早于明顯的骨質(zhì)流失。這提示，利用Micro-CT或高分辨率超聲成像監(jiān)測骨骼微血管和早期骨形成指標(biāo)，或可作為評估血友病患者骨骼健康、預(yù)警早期骨質(zhì)疏松的新興生物標(biāo)志物，比傳統(tǒng)骨密度檢測更靈敏。

治療策略優(yōu)化：研究證明recFVIII能有效改善骨骼參數(shù)和血管網(wǎng)絡(luò)，但對已形成的肌肉纖維類型轉(zhuǎn)換糾正有限。這一發(fā)現(xiàn)強(qiáng)烈支持對血友病患者，特別是兒童和青少年，應(yīng)盡早并堅(jiān)持進(jìn)行FVIII預(yù)防治療，以最大化保護(hù)其骨骼發(fā)育峰值和長期骨骼健康，具有重要的臨床指導(dǎo)意義。

機(jī)制研究與藥物開發(fā)平臺：論文中建立的從整體動物Micro-CT成像、到組織切片多色熒光分析、再到單細(xì)胞水平蛋白/代謝物檢測的完整技術(shù)流程，構(gòu)成了一個強(qiáng)大的臨床前研究平臺。該平臺可用于評估新型血友病療法（如非因子替代療法、基因療法）對骨骼肌肉系統(tǒng)的長期收益，推動開發(fā)能全面改善患者生活質(zhì)量的下一代治療方案。

總結(jié)與展望
本論文通過嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)證明，凝血因子VIII是維持骨骼血管網(wǎng)絡(luò)完整性、調(diào)控骨重塑平衡和肌肉能量代謝的關(guān)鍵分子，其功能遠(yuǎn)不止于凝血。補(bǔ)充重組FVIII可有效預(yù)防和逆轉(zhuǎn)FVIII缺乏導(dǎo)致的骨質(zhì)疏松及部分肌肉代謝異常，強(qiáng)調(diào)了在血友病管理中早期、規(guī)范進(jìn)行因子替代治療對于保護(hù)患者骨骼肌肉長期健康的重要性。

展望未來，研究指向了幾個關(guān)鍵方向：首先，需要進(jìn)一步闡明FVIII調(diào)控骨血管生成和肌纖維類型分化的具體信號通路。其次，應(yīng)在更長時間尺度上觀察FVIII治療對骨骼肌肉的長期影響，并評估不同治療方案（如藥代動力學(xué)指導(dǎo)下的個性化預(yù)防治療）的療效差異。最后，將本研究在小鼠中的發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)化為臨床實(shí)踐至關(guān)重要，未來研究可探索利用先進(jìn)成像技術(shù)（如超高分辨率超聲、光學(xué)相干斷層掃描）無創(chuàng)評估血友病患者的骨骼微血管和肌肉微結(jié)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)并發(fā)癥的早期診斷和干預(yù)。這些工作將最終幫助血友病患者實(shí)現(xiàn)從“不出血”到“骨骼肌肉全面健康”治療目標(biāo)的跨越。

DOI:10.1038/s41413-025-00485-2.