九月5,2018

新机制激活骨质疏松症中的造骨细胞

与抑制骨吸收的药物相比,促进骨形成的骨质疏松药物的数量很少。熊本大学科学家领导的一个研究小组发现,SIRT7基因对于骨骼形成非常重要,并且发现了一种激活骨骼形成必不可少的基因功能的新机制。研究人员认为,SIRT7调控的成骨细胞生成途径是治疗骨生成减少和骨质疏松症的潜在治疗药物靶标。

骨质疏松症是一种由于骨骼质量和质量下降而导致骨骼容易骨折的疾病。衰老是其主要原因之一,据估计全世界约有2亿人受到影响。椎骨或股骨颈骨折-股骨和髋关节之间的连接-会使人卧床不起,这增加了护理的需要,降低了生活质量和全身功能,并增加了死亡率。

骨是一种反复被分解(骨吸收)并被重建的活组织()。如果这种平衡消失,并且骨吸收超过了骨形成,骨密度就会降低并可能导致骨质疏松。有几种药物可以治疗这种疾病,但是与抑制骨质形成的药物相比,促进骨形成的药物数量要少得多。 。迫切需要开发使骨骼再生的治疗剂。

Sirtuins是一种酶,在控制衰老,压力反应,新陈代谢的各个区域以及其他几种身体机能中起重要作用。在哺乳动物中,有七种类型的 ,SIRT1至SIRT7。尽管据报道SIRT7与癌症和脂质代谢有关,但它在 骨骼老化尚不清楚。

SIRT7对骨形成的影响

由日本熊本大学的科学家领导的一个研究小组最近进行的实验表明,缺少SIRT7基因的小鼠已经减少了 。骨形态分析表明,减少了骨形成,减少了成骨细胞(造骨细胞)的数量。此外,研究人员使用成骨细胞特异性SIRT7缺陷小鼠获得了相似的结果,从而表明(成骨细胞特异性)SIRT7对骨形成很重要。

沉默调节蛋白在老年小鼠骨组织中的表达

骨形成减少在骨质疏松症患者中很常见,并且这种减少的机制尚不清楚。为了阐明其机制,研究人员比较了Sirtuin(SIRT1、6和7)在年轻和老年小鼠骨骼组织中的表达,发现SIRT7随着年龄的增长而降低。然后,他们认为较老的标本中SIRT7的这种降低可能与成骨减少有关,甚至可能是骨质疏松的原因。

SIRT7对成骨细胞分化的影响

当研究人员在下一个实验中(体外)培养SIRT7表达降低的成骨细胞时,形成了 与正常成骨细胞的培养相比,类癌样物质(钙化结节)明显受到抑制。另外,指示成骨细胞分化的基因的表达也降低,从而表明SIRT7控制成骨细胞的分化。

SIRT7转录激活SP7 / Osterix

为了阐明成骨细胞SIRT7积极调节成骨细胞分化的机制,研究人员研究了成骨细胞分化必不可少的基因表达调控因子的转录活性。他们发现,在缺乏SIRT7基因的成骨细胞中,SP7(也称为Osterix)的转录活性显着下降,该蛋白已知可诱导成骨细胞分化为成熟的成骨细胞和骨细胞。

他们还认识到要获得SP7 / Osterix的高转录激活,对SIRT7来说,使SP7 / Osterix蛋白的第368个赖氨酸残基脱酰基很重要。换句话说,SIRT7通过对SP7 / Osterix进行化学修饰(使第368个赖氨酸残基脱酰)来增强其转录活性。此外,研究人员能够通过将突变体SP7 / Osterix引入SP7 / Osterix的368位赖氨酸去酰基化到具有降低的SIRT7表达的成骨细胞中来恢复钙化结节形成中的成骨细胞功能。

该研究小组有信心他们的结果显示出SIRT7作为一种去酰化酶的新机制,对基因表达调节剂SP7 / Osterix的转录激活非常重要,并且对成骨细胞的分化至关重要。

“在SIRT7无法正常运行的情况下,例如在年龄较大的个人中, SP7 / Osterix的转录活性低,会损害其形成。熊本大学研究负责人吉泽龙也(Tatsuya Yoshizawa)博士说:“我们认为这种成骨作用减少与骨质疏松症有关。我们的研究结果表明,SIRT7-SP7 / Osterix的调控途径是治疗骨生成减少和骨质疏松的新疗法的有希望的靶标骨质疏松症。”

这项研究在线发表在 自然通讯 于2018年7月19日。


进一步探索

建筑骨骼的艺术

更多信息: Masatoshi Fukuda等人,SIRT7通过调节SP7 / Osterix的赖氨酸酰化作用,在骨形成中起关键作用, 自然通讯 (2018)。 DOI:10.1038 / s41467-018-05187-4
期刊信息: 自然通讯

Provided 通过 熊本大学
引文: 新机制激活骨质疏松症的造骨细胞(2018年9月5日) 2021年2月6日检索 from //xasqxhb.com/news/2018-09-mechanism-bone-building-cells-osteoperosis.html
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