Pagrindinis baltymas, nustatytas užkertant kelią kaulų retėjimui sergant osteoporoze
Paskutinį kartą peržiūrėta: 14.06.2024
Visas „iLive“ turinys yra peržiūrėtas medicinoje arba tikrinamas, kad būtų užtikrintas kuo didesnis faktinis tikslumas.
Mes turime griežtas įsigijimo gaires ir susiejamos tik su geros reputacijos žiniasklaidos svetainėmis, akademinių tyrimų institucijomis ir, jei įmanoma, medicininiu požiūriu peržiūrimais tyrimais. Atkreipkite dėmesį, kad skliausteliuose ([1], [2] ir tt) esantys numeriai yra paspaudžiami nuorodos į šias studijas.
Jei manote, kad bet koks mūsų turinys yra netikslus, pasenęs arba kitaip abejotinas, pasirinkite jį ir paspauskite Ctrl + Enter.
Osteoporozė, būklė, kuriai būdingi porėti ir trapūs kaulai, kelia didelę grėsmę skeleto sveikatai. Kaulai, būdami pagrindinė struktūrinė žmogaus kūno atrama, teikia gyvybiškai svarbią paramą. Kai mažėja kaulų masė, tai ne tik pablogina šią atramą, bet ir bendrą funkciją, todėl pablogėja gyvenimo kokybė.
Kadangi sergamumas osteoporoze didėja senėjančioje visuomenėje, didėja sveikatos priežiūros išteklių, skirtų ilgalaikei priežiūrai, įtampa. Todėl būtina suprasti mechanizmus, prisidedančius prie osteoporozės vystymosi, ir sukurti veiksmingą tikslinį gydymą, kad būtų sumažintas ilgalaikis jos poveikis.
Osteoblastai ir osteoklastai yra dviejų tipų ląstelės, kurios atlieka pagrindinį vaidmenį palaikant ir remodeliuojant kaulinį audinį. Osteoblastai yra kaulus formuojančios ląstelės ir yra atsakingos už naujo kaulinio audinio sintezę ir nusodinimą, o osteoklastai yra kaulus ardančios ląstelės, dalyvaujančios seno ar pažeisto kaulinio audinio skaidyme ir pašalinime.
Padidėjęs osteoklastų kiekis lemia kaulų retėjimą tokiomis sąlygomis kaip osteoporozė, reumatoidinis artritas (sąnarių uždegimas) ir metastazės kauluose (vėžys, išplitęs į kaulus). Osteoklastai atsiranda dėl makrofagų arba monocitų, kurie yra imuninių ląstelių tipai, diferenciacijos.
Todėl osteoklastų diferenciacijos slopinimas gali būti terapinė strategija, siekiant išvengti kaulų retėjimo. Tačiau tikslūs molekuliniai mechanizmai, reguliuojantys sudėtingą kaulų remodeliavimo procesą, lieka neaiškūs.
Naujame tyrime profesorius Tadayoshi Hayata, p. Takuto Konno ir ponia Hitomi Murachi iš Tokijo mokslo universiteto kartu su kolegomis gilinosi į molekulinį osteoklastų diferenciacijos reguliavimą. Receptoriaus branduolinio faktoriaus kappa B aktyvatoriaus ligando (RANKL) stimuliavimas skatina makrofagų diferenciaciją į osteoklastus.
Be to, kaulų morfogenetinis baltymas (BMP) ir transformuojantis augimo faktorius (TGF)-β signalizacijos keliai buvo susiję su RANKL sukeltos osteoklastų diferenciacijos reguliavimu. Dabartiniame tyrime mokslininkai siekė ištirti Ctdnep1, fosfatazės (fermento, pašalinančio fosfatų grupes), kuris, kaip pranešama, slopina BMP ir TGF-β signalizacijos kelius, vaidmenį.
Tyrimas buvo paskelbtas žurnele Biochemical and Biophysical Research Communications.
Profesorius Hayata teigia: "RANKL veikia kaip "akceleratorius" osteoklastams diferencijuoti. Vairuojant automobilį reikia ne tik akceleratoriaus, bet ir stabdžių. Čia mes nustatėme, kad Ctdnep1 veikia kaip "stabdis" diferencijuojant osteoklastus." p>
Tyrėjai pirmiausia ištyrė Ctdnep1 ekspresiją pelių, gydytų RANKL, ir kontrolinių ląstelių makrofaguose be gydymo. Jie pažymėjo, kad Ctdnep1 ekspresija nepasikeitė reaguojant į RANKL stimuliaciją. Tačiau jis buvo lokalizuotas citoplazmoje granulių pavidalu makrofaguose ir diferencijuotas į osteoklastus, skirtingai nuo įprastos perinuklearinės lokalizacijos kitų tipų ląstelėse, o tai rodo jo citoplazminę funkciją diferencijuojant osteoklastus.
Be to, dėl Ctdnep1 išmušimo (geno sumažinimo) padidėjo osteoklastų, teigiamų tartratui atspariai rūgštinei fosfatazei (TRAP), kai TRAP yra diferencijuotų osteoklastų žymuo, skaičius.
Ctdnep1 išmušimas padidino pagrindinių diferenciacijos žymenų, įskaitant „Nfatc1“, pagrindinį transkripcijos faktorių, sukeltą RANKL osteoklastų diferenciacijai, išraišką. Šie rezultatai patvirtina Ctdnep1 „slopinančią funkciją“, todėl jis neigiamai reguliuoja osteoklastų diferenciaciją. Be to, dėl Ctdnep1 pašalinimo taip pat padidėjo kalcio fosfato absorbcija, o tai rodo, kad Ctdnep1 slopina kaulų rezorbciją.
Galiausiai, nors Ctdnep1 išmušimas nepakeitė BMP ir TGF-β signalizacijos kelių, Ctdnep1 trūkumo ląstelėse buvo padidėjęs fosforilintų (aktyvintų) baltymų, kurie yra RANKL signalizacijos kelio produktai, kiekis. Šie rezultatai rodo, kad slopinamąjį Ctdnep1 poveikį osteoklastų diferenciacijai gali sukelti ne BMP ir TGF-β signalizacijos keliai, o neigiamas RANKL signalizacijos kelio ir Nfatc1 baltymo lygio reguliavimas.Apskritai šie rezultatai suteikia naujų įžvalgų apie osteoklastų diferenciacijos procesą ir nustato galimus terapinius tikslus, kurie gali būti naudojami kuriant gydymą, kuriuo siekiama sumažinti kaulų retėjimą dėl osteoklastų per didelio aktyvumo. Be ligų, kurioms būdingas kaulų retėjimas, Ctdnep1 taip pat buvo nustatytas kaip medulloblastomos, vaikystės smegenų auglio, priežastinis veiksnys. Autoriai optimistiškai nusiteikę, kad jų tyrimai gali būti išplėsti į kitas žmonių ligas, ne tik kaulų metabolizmą.
Profesorius Hayata daro išvadą: "Mūsų rezultatai rodo, kad Ctdnep1 reikalingas, kad būtų išvengta pernelyg didelės osteoklastogenezės. Šie rezultatai gali dar labiau išplėsti žinias apie tai, kaip fosforilinimo-defosforilinimo tinklas kontroliuoja osteoklastų diferenciaciją, ir gali suteikti naujų terapinių strategijų gydant kaulų ligas, susijusias su per didelis osteoklastų aktyvumas."