Literature
Home医药经济生物技术技术要闻

治疗骨质疏松症的有力靶标信号途径

来源:生物通
摘要:钙调素依赖性激酶IV(Calmodulin-dependentkinaseIV)和CaMK-CREB(cAMP-dependentresponseelementbindingprotein,环磷酸腺苷反应元件结合蛋白)途径调节破骨细胞(osteoclasts)的成熟和活化作用。破骨细胞再吸收造骨细胞(osteoblasts)形成的骨质,调节骨密度和胞外钙离子浓度。在破骨细胞发育和发挥作用的过程中,RA......

点击显示 收起

        钙调素依赖性激酶IV(Calmodulin-dependent  kinase  IV)和CaMK-CREB(cAMP-dependent  response  element  binding  protein  ,环磷酸腺苷反应元件结合蛋白)途径调节破骨细胞(osteoclasts)的成熟和活化作用。

        破骨细胞再吸收造骨细胞(osteoblasts)形成的骨质,调节骨密度和胞外钙离子浓度。在破骨细胞发育和发挥作用的过程中,RANK(receptor  activator  of  nuclear  factor—KB,核因子B受体激动剂)和免疫球蛋白样受体共信号激活Ca2+/钙调素信号级联反应。这种级联反应将CaMKs从自我抑制状态释放出来,进而磷酸化、激活转录因子CREB,刺激磷脂酶calcineurin。最终,Ca2+/钙调素信号途径导致NFAT1c(the  nuclear  factor  of  activated  T-cells  1c,本身即是一个转录因子)的转录,导致破骨细胞发生分化。

          Sato和Suematsu等在《Nature  Medicine》文章中描述了CaMK-CREB途径诱导NFAT1c转录的机制以及NFAT1c依赖基因的表达。

        存在CaMK抑制剂KN-93,以及CREB被抑制的情况下前,破骨细胞前祖细胞也可以完成向多形核细胞的分化。研究人员利用RNAi沉默CaMK家族中的几个成员,发现只有CaMK  IV在破骨细胞形成过程中发挥重要作用。CaMK  IV的激活发生在RANK刺激后,缺乏CaMK  IV的小鼠破骨细胞形成缺陷。

        抑制CREB或者CaMK都会阻止NFATc1的诱导作用,明显降低NFATc1阳性破骨细胞的数量。另外,将KN-93加入前祖细胞,c-Fos的水平下降(c-Fos是一种已知的NFAT1c转录因子),提示c-Fos和NFAT1c的表达发生在CaMKIV-CREB系统后。

        研究人员在培育分化的破骨细胞中添加KN-93下,检测CaMKIV-CREB途径是否也作用于破骨细胞发育晚期。结果显示,KN-93强烈地降低降血钙素(calcitonin,促进子区含有cAMP依赖性反应元件)的表达量。

        综合以上结果,研究人员推测CaMK-CREB活性分为两部分。破骨细胞前祖细胞中,被CaMK磷酸化的CREB诱导c-Fos的转录,进而诱导NFAT1c转录。NFAT1c被Ca2+/钙调素激活的calcineurin脱磷酸基,并转移到核内,在核内与CREB共同启动破骨细胞成熟所需的蛋白的表达,进而导致骨再吸收活性。

        阻止破骨细胞发育和发挥活性的能力,对治疗骨质疏松症有重要的提示作用。经过卵巢切除术的小鼠(绝经导致的骨质疏松症模型)显示,添加KN-93后,破骨细胞形成和骨质流失明显减少,进一步证实CaMK-CREB途径是治疗骨质疏松的有力靶标。(生物通记者  小粥)
作者:
医学百科App—中西医基础知识学习工具
  • 相关内容
  • 近期更新
  • 热文榜
  • 医学百科App—健康测试工具