Nature子刊：利用特定光线照射骨组织可促进骨骼自我修复

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Nature子刊：利用特定光线照射骨组织可促进骨骼自我修复
$ a9 T  b4 h1 X1.        Opto-RANK
" a2 C: h3 q- a2 v( F! I6 r' H' ^$ ]2.        破骨细胞
3 @" D) b* ~7 M3.        巨噬细胞
0 p! q/ `8 J9 ?& }/ z4.        TRAF6
6 E7 O7 \6 P; q: }% i2 h来源：生物谷原创 2024-03-28 08:47
; @9 g$ p' W$ h# x6 }. t! O蓝光激活可以实现对 Opto-RANK 活性的精确控制，这使其成为细胞疗法的有力工具，例如治疗异常钙化疾病和牙齿矫正问题。+ H) m) L  |7 [- s; q+ o
喝牛奶有助于骨骼长得又粗又壮，但如果直接照射光线也有帮助呢？
0 |7 h0 n9 ~- N: m2 w如今，在一项新的研究中，来自日本东京医科齿科大学的研究人员报告说，利用光线照射骨组织有助于治疗骨病。他们发现，基于光线的治疗方法可以帮助激活骨骼进行自我修复。相关研究结果近期发表在Scientific Reports期刊上，论文标题为“Development of an optogenetics tool, Opto-RANK, for control of osteoclast differentiation using blue light”。
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# l, q! @5 a+ a; I$ B3 {# D骨骼在破骨细胞（osteoclast）和成骨细胞（osteoblast）的作用下不断重塑，其中破骨细胞负责分解骨组织，而成骨细胞负责生成新的骨组织。这两类细胞都是从未成熟的前体细胞发育而来，控制它们的活动是治疗骨骼生长障碍的一种很有前景的方法。6 v. F' ]- s/ E% w- n7 [3 n& n
论文共同通讯作者 Takao Nakata 说，“以前的研究已经使用了光遗传学，即通过光激活目标分子来诱导或增强特定的细胞功能。然而，光遗传学工具尚未被用于由前体细胞分化而形成的成熟分化细胞，比如由单核细胞/巨噬细胞产生的破骨细胞。”0 u, S# R1 S5 d! f. ^, j' C. ]
在这项新的研究中，这些作者构建了RANK的光激活形式，其中RANK是破骨细胞分化过程中的一种重要信号蛋白。然后，他们在巨噬细胞中表达了这种名为Opto-RANK的光遗传蛋白，并用蓝光照射激活它，观察这些巨噬细胞是否会开始表现得像破骨细胞。
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图片来自Scientific Reports, 2024, doi:10.1038/s41598-024-52056-w/ i! w# t1 J! q- V
论文共同通讯作者 Tomohiro Ishii 解释说，“这些结果非常明显。Opto-RANK对蓝光激活的反应是形成活性簇，从而招募TRAF6，即一种调节破骨细胞分化的关键分子。”. x4 a$ q6 H( c3 u6 V7 k
此外，这些蓝光激活的巨噬细胞还表现出三个基因的激活，这些基因通常在成熟的破骨细胞中表达。这些巨噬细胞还形成了许多小坑，这是成熟破骨细胞的一个特征，有助于它们分解骨组织。9 W  n6 K, C9 D* W  q5 `
Nakata说，“我们的研究结果表明，Opto-RANK可用于诱导巨噬细胞分化为破骨细胞，并在蓝光激活下刺激局部骨吸收。”9 O# ?& v& |2 g$ A' o
蓝光激活可以实现对 Opto-RANK 活性的精确控制，这使其成为细胞疗法的有力工具，例如治疗异常钙化疾病和牙齿矫正问题。此外，Opto-RANK 的作用可能超出骨生物学的范畴，因为 RANK 信号还涉及其他重要功能，如免疫、体温调节和肿瘤发生。（生物谷 Bioon.com）
( P! W" Q2 E  |7 }" V9 ^/ d参考资料：
" ?" c4 {8 D5 O+ y: u6 E: `/ VAiko Takada et al. Development of an optogenetics tool, Opto-RANK, for control of osteoclast differentiation using blue light. Scientific Reports, 2024, doi:10.1038/s41598-024-52056-w., r( H0 u# y& C. g( X
Opto-RANK: A light switch for osteoclasts that could activate bone repair
! ]& `6 P4 E- J3 ^1 j- X/ {  mhttps://medicalxpress.com/news/2024-03-opto-osteoclasts-bone.html
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