Nature子刊：利用特定光线照射骨组织可促进骨骼自我修复

yinfuhua

Nature子刊：利用特定光线照射骨组织可促进骨骼自我修复  Z5 c4 [. l1 Z& j8 d$ S
1.        Opto-RANK
7 O- v4 E5 {# [, T6 y; U2.        破骨细胞( Y5 k/ t8 L: q2 {6 s7 ~
3.        巨噬细胞
. E; y3 P: E" A- N4.        TRAF6
  ^9 D% f2 M/ i% O/ n来源：生物谷原创 2024-03-28 08:47
- g, g% q% Y  V* I: r7 p: X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。" ^6 K, L2 d$ K# g: P' ^6 j0 ]
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？; w2 D6 Y, S: X$ q! a' N/ e( Y
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”。
1 G. e7 k# F7 v6 \. T
! _! a: l) t% k' o3 m$ l4 U8 P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。& w1 O# u, u" U+ x4 S1 K
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。”) A1 h/ F: c5 h4 a, ^" 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。; r. P  Y6 e  ~- w/ ^" G! [

; q% h- s1 j! }0 K6 @; X9 N4 U图片来自Scientific Reports, 2024, doi:10.1038/s41598-024-52056-w
3 N  t0 f( `- A: U& @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。”( \8 C. a# o: o! N% z
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。
( n7 P4 Y8 z& ~9 D- Z. ^! bNakata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。”
" I, K6 _" _$ I. l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）, T: |; F7 K( k' J. _
参考资料：1 u2 H' \$ Z0 i
Aiko 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.9 Z9 F6 s; V4 T/ a' T2 |
Opto-RANK: A light switch for osteoclasts that could activate bone repair
2 {+ o9 p" b3 }https://medicalxpress.com/news/2024-03-opto-osteoclasts-bone.html
) D, X& y1 @" T! f6 C5 u
( B( m3 y* k- ^4 T9 U, e1 E