Research advances in the mechanism of action of cell senescence and mitochondrial dysfunction in osteoporosis

Fan Xiaoying; Fan Xuemei; Duan Ruixue; Liu Shiwei

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Research advances in the mechanism of action of cell senescence and mitochondrial dysfunction in osteoporosis

更新时间：2026-10-27

- Research advances in the mechanism of action of cell senescence and mitochondrial dysfunction in osteoporosis
- Journal of Chongqing Medical University Pages: 1-6(2026)
- 作者机构：
  
  山西医科大学第三医院/山西白求恩医院/山西医学科学院/同济山西医院内分泌科，太原 030032
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：
  CLC： R681.1
- Received：05 April 2026，
  
  Revised：2026-05-10，
  
  Accepted：20 May 2026，
  
  Published：27 October 2026
- 稿件说明：
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Fan Xiaoying,Fan Xuemei,Duan Ruixue,et al.Research advances in the mechanism of action of cell senescence and mitochondrial dysfunction in osteoporosis[J].Journal of Chongqing Medical University,
DOI：

Fan Xiaoying,Fan Xuemei,Duan Ruixue,et al.Research advances in the mechanism of action of cell senescence and mitochondrial dysfunction in osteoporosis[J].Journal of Chongqing Medical University, DOI：10.13406/j.cnki.cyxb..

摘要

骨质疏松症（osteoporosis，OP）是一种与年龄密切相关的全身性骨病，以骨量减少、骨组织微结构损坏、骨脆性增加为特征。随着我国人口老龄化加剧，OP患病率快速上升，已成为严重的公共卫生问题。近年来研究证实，细胞衰老与线粒体功能障碍是驱动年龄相关性OP的两大核心机制，且二者存在深刻的交互对话。骨髓间充质干细胞（bone marrow mesenchymal stem cells，BMSCs）衰老通过“成骨-成脂”分化偏移及衰老相关分泌表型（senescence-associated secretory phenotype，SASP）的旁分泌效应破坏骨微环境；线粒体功能障碍则通过能量代谢紊乱、氧化应激、自噬功能失调及动力学失衡调控成骨细胞与破骨细胞功能。线粒体功能障碍相关衰老（mitochondrial dysfunction-associated senescence，MiDAS）作为关键枢纽，介导二者形成“线粒体功能障碍-MiDAS-细胞衰老-SASP-线粒体功能进一步受损”的恶性循环，加速骨代谢失衡。本文系统梳理细胞衰老与线粒体功能障碍在OP中的作用机制，重点解析MiDAS介导的交互对话，为开发“靶向衰老细胞”或“改善线粒体功能”的新型抗OP疗法提供清晰的理论框架与潜在靶点。

Abstract

Osteoporosis（OP） is a systemic bone disease closely associated with aging，and it is characterized by low bone mass，deterioration of bone tissue microarchitecture，and increased bone fragility. With the exacerbation of population aging in China，there has been a rapid increase in the prevalence rate of OP，and OP has become a serious public health concern. Recent studies have confirmed that cell senescence and mitochondrial dysfunction are two core mechanisms driving age-related OP，with the presence of profound crosstalk between them. The senescence of bone marrow mesenchymal stem cells disrupts the bone microenvironment through an “osteogenic-adipogenic” differentiation shift and the paracrine effect of the senescence-associated secretory phenotype（SASP），while mitochondrial dysfunction regulates osteoblast and osteoclast function through energy metabolism disorders，oxidative stress，impaired autophagy，and imbalance in mitochondrial dynamics. Mitochondrial dysfunction-associated senescence（MiDAS） acts as a critical hub，mediating the formation of a vicious cycle of “mitochondrial dysfunction→MiDAS→cell senescence→SASP→further mitochondrial impairment”，which accelerates bone metabolic imbalance. This article systematically reviews the mechanism of action of cell senescence and mitochondrial dysfunction in OP，with a focus on dissecting the MiDAS-mediated crosstalk，in order to provide a clear theoretical framework and potential targets for developing novel anti-OP therapies that target senescent cells or improve mitochondrial function.

关键词

Keywords

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