作者:邱港 来源:中国科学报 发布时间:2018-10-19
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骨质疏松治疗或有新靶标

 

据国外《医学快讯》报道,日本熊本大学科学家带领的一个研究团队已经发现SIRT7基因对于骨形成非常重要,他们也发现了激活这种基因功能的一种新机制。研究人员认为,SIRT7基因管控的造骨方式是治疗造骨减少和骨质疏松的一种潜在治疗药物靶标,相关论文发表在《自然—通讯》杂志上。

骨骼是一种活体组织,能够重复损坏(骨吸收)和再生(骨形成)。如果这种平衡被打破而且骨吸收超过了骨形成,骨骼密度就会降低并且导致骨质疏松。目前,全世界只有几种药物可以用于治疗这种疾病,但促进骨形成的药物比抑制骨吸收的药物要少得多,而且再生骨骼类治疗药物的研发极度缺乏。

去乙酰化酶(Sirtuins)在控制老化、应激反应、新陈代谢等方面以及其他多种身体功能中扮演着重要角色。在哺乳动物体内存在从SIRT1到SIRT7获七种去乙酰化酶。尽管SIRT7已经被发现参与了癌细胞和脂类的新陈代谢,但它在骨组织和骨骼老化中的角色仍然未知。

该团队最新进行的实验表明,缺少SIRT7基因的老鼠会出现骨骼质量降低的症状。一项骨骼形态学测量分析表明,缺少SIRT7基因的老鼠其骨形成和造(成)骨细胞的数量都减少了。这就表明SIRT7对于骨骼形成是非常重要的。

骨形成减少现象在患有骨质疏松的人群当中非常常见,而且这种现象背后的机制并不为人熟知。为了查明这种机制,研究人员对比了年轻老鼠和老年老鼠骨骼组织中的去乙酰化酶(SIRT1、SIRT 6和SIRT 7)表现。研究人员发现,SIRT7会随着年龄的增长而减少,进而认为,老年个体中SIRT7的减少或许与骨形成的减少有关,甚至有可能是骨质疏松的起因。

在接下来的试验中,研究人员在试管内培养了SIRT7基因表达降低的成骨细胞,他们发现与正常培育的成骨细胞相比,被称为钙化结节的骨状物质的形成明显受到抑制。此外,指示成骨细胞分化的基因表达也在降低,因此这就表明SIRT7基因控制成骨细胞的分化。

为了了解成骨细胞的SIRT7基因控制成骨细胞分化背后的机制,研究人员发现在缺少SIRT7基因的成骨细胞中,SP7/ Osterix(诱导前成骨细胞分化成为成熟造骨细胞和骨细胞的一种蛋白质)的转录活性明显降低。

研究人员也意识到,SIRT7基因能通过对SP7的化学修饰强化它的转录活性。此外,研究人员也能够通过向SIRT7基因表现降低的成骨细胞中引进脱氨化处理的SP7突变体,恢复钙化结节中的成骨细胞功能。

鉴于此,该研究团队确信他们的研究结果展现了一种新的机制,因为SIRT7作为一种脱酰基酶不仅对SP7/ Osterix的转录激活是非常重要的,而且对于成骨细胞的分化也是必需的。

该研究的负责人、熊本大学博士Tatsuya Yoshizawa称:“当老年人体内的SIRT7无法正常工作时,成骨细胞的形成就会因为SP7转录活性的降低而受到损害。我们认为这种骨形成的减少与骨质疏松症之间存在联系。SIRT7到SP7的管控路线是治疗骨生成减少和骨质疏松的一种潜在新药物治疗靶标。”(邱港)

相关论文信息:DOI: 10.038/s41467-018-05187-4

《中国科学报》 (2018-10-19 第8版 健康)
 
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