新研究：硝酸鹽或可緩解骨量丟失，為骨再生材料研發(fā)提供新靶點(diǎn)

圖源：Sialin-STAT3 axis regulates bone homeostasis in mice

好的牙·訊｜中國科學(xué)院院士、南方科技大學(xué)醫(yī)學(xué)院院長、首都醫(yī)科大學(xué)口腔健康北京實(shí)驗(yàn)室主任王松靈聯(lián)合南方醫(yī)科大學(xué)王曉剛教授，近日在骨研究領(lǐng)域權(quán)威期刊《Bone Research》上發(fā)表最新研究，首次揭示了硝酸鹽通過上調(diào) Sialin 表達(dá)，并經(jīng) Sialin-STAT3 軸調(diào)控線粒體能量代謝，能夠改善衰老間充質(zhì)干細(xì)胞的線粒體能量代謝，從而增強(qiáng)其成骨分化能力，并在動物模型中緩解了與衰老相關(guān)的骨量丟失。

隨著人口老齡化進(jìn)程持續(xù)演進(jìn)，骨質(zhì)疏松等骨代謝疾病的負(fù)擔(dān)不斷上升。骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞成骨潛能下降被認(rèn)為是衰老導(dǎo)致骨穩(wěn)態(tài)失衡的重要細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)，而線粒體功能衰退則是其中的關(guān)鍵限制環(huán)節(jié)。

研究團(tuán)隊(duì)通過建立遺傳學(xué)模型發(fā)現(xiàn)，當(dāng)編碼 Sialin 蛋白的 Slc17a5 基因缺失時，骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞的線粒體功能會受損，其成骨分化能力隨之被削弱，最終引發(fā)實(shí)驗(yàn)動物骨量下降和骨微結(jié)構(gòu)破壞。相反，增強(qiáng) Sialin 蛋白的表達(dá)則能改善線粒體功能并促進(jìn)成骨。

進(jìn)一步機(jī)制研究表明，Sialin 與 pSTAT3（S727 位點(diǎn)）相關(guān)，調(diào)控線粒體生物能量代謝，為干細(xì)胞向成骨方向分化提供了能量支持。在衰老相關(guān)的骨質(zhì)疏松模型中，補(bǔ)充硝酸鹽被證實(shí)可以上調(diào) Sialin 的表達(dá)，改善衰老干細(xì)胞的線粒體功能與成骨潛能，并在動物整體水平上緩解了骨量下降與骨微結(jié)構(gòu)的惡化。

這一系列發(fā)現(xiàn)，首次從分子層面揭示了無機(jī)鹽信號（硝酸鹽）與線粒體能量代謝之間的功能聯(lián)系，為骨穩(wěn)態(tài)調(diào)控提供了新的機(jī)制依據(jù)。研究獲得國家自然科學(xué)基金、北京市政府首醫(yī)口腔健康北京實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目及北京市政府北京學(xué)者項(xiàng)目等多個項(xiàng)目資助。

據(jù)南方科技大學(xué)官網(wǎng)介紹，王松靈現(xiàn)任南方科技大學(xué)醫(yī)學(xué)院院長，曾以第一完成人兩次獲得國家科技進(jìn)步二等獎，研究方向涵蓋穩(wěn)態(tài)醫(yī)學(xué)、牙頜發(fā)育與再生、唾液腺疾病診療等領(lǐng)域。

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