Ключевой белок Ctdnep1 может помочь в предотвращении потери костной массы при остеопорозе
Новое исследование выявило ключевой белок, который может помочь предотвратить чрезмерную потерю костной массы при остеопорозе. Профессор Тадайоши Хаята из Токийского Университета Наук обнаружил, что отсутствие белка Ctdnep1 приводит к усилению формирования и активности остеокластов. Этот белок играет подавляющую роль в сигнальном пути RANKL, выступая в роли негативного регулятора в дифференциации остеокластов.
Остеопороз, характеризующийся пористыми и хрупкими костями, представляет значительную угрозу для здоровья скелета. С возрастом распространенность этого заболевания увеличивается, накладывая большую нагрузку на ресурсы здравоохранения. Поэтому крайне важно исследовать механизмы, способствующие развитию остеопороза, чтобы разработать эффективные целевые терапии.
В поддержании и ремоделировании костной ткани участвуют два типа клеток: остеобласты и остеокласты. Остеобласты отвечают за синтез и отложение новой костной ткани, а остеокласты - за разрушение и удаление старой или поврежденной. Увеличение числа остеокластов приводит к потере костной массы при таких заболеваниях, как остеопороз, ревматоидный артрит и метастазы в костях. Подавление дифференциации остеокластов может быть лечебной стратегией для предотвращения потери костной массы. Однако точные молекулярные механизмы этого процесса остаются до конца не ясны.
Недавнее исследование, проведенное профессором Хаята, господином Такуто Конно и мисс Хитоми Мурачи из Токийского Университета Наук, изучало молекулярную регуляцию дифференциации остеокластов. Они выяснили, что стимуляция RANKL (рецептор-активатор лиганда ядерного фактора каппа B) вызывает дифференциацию макрофагов в остеокласты. Помимо этого, сигнальные пути BMP и TGF-β также участвуют в регулировании дифференциации остеокластов. В своем исследовании ученые сосредоточились на роли Ctdnep1 - фосфатазы, известной способностью подавлять сигнальные пути BMP и TGF-β.
В ходе экспериментов ученые обнаружили, что экспрессия Ctdnep1 у мышиных макрофагов, обработанных и необработанных RANKL, оставалась неизменной. Однако Ctdnep1 локализовался в цитоплазме в гранулярной форме, указывая на его роль в дифференциации остеокластов. Уменьшение экспрессии Ctdnep1 приводило к увеличению числа TRAP-положительных остеокластов и экспрессии таких маркеров, как Nfatc1. Это подтверждает функцию Ctdnep1 как 'тормоза' дифференциации остеокластов.
Исследование также показало, что снижение уровня Ctdnep1 увеличивает абсорбцию фосфата кальция, что указывает на его подавляющую роль в резорбции кости. Важно отметить, что при снижении уровня Ctdnep1 не наблюдалось изменений в сигнальных путях BMP и TGF-β, но увеличивалась активность белков сигнального пути RANKL. Это подсказывает, что подавляющий эффект Ctdnep1 в дифференциации остеокластов связан с регулированием RANKL-сигнального пути и уровней белка Nfatc1.
Эти открытия дают новые сведения о процессе дифференциации остеокластов и открывают потенциальные терапевтические цели для лечения заболеваний, вызываемых избыточной активностью остеокластов. Профессор Хаята добавляет, что их исследования могут быть полезны и для понимания других заболеваний человека.
Профессор Хаята заключил: 'Наши результаты показывают, что Ctdnep1 необходим для предотвращения чрезмерного образования остеокластов. Это может способствовать разработке новых стратегий лечения заболеваний костей, связанных с избыточной активностью остеокластов.'
