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* B+ a, Q% ^+ E2 [  \; R
1.        Opto-RANK4 ]' Z( `- ^9 _( L+ R' R6 c
2.        破骨细胞2 \- L% `2 ]+ _$ t* ~
3.        巨噬细胞7 C' L6 Z+ W- V
4.        TRAF64 p+ B( V. j! m3 H8 R% k
来源：生物谷原创 2024-03-28 08:47
, k/ n1 ]3 {( h1 f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。
1 [( I- Z+ Q  ?7 W6 Z- @/ r2 `$ I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？/ C" p: w7 E  n8 S" `
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”。6 O3 s) |  K0 M+ `# l; V
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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 k; }, `: h" x! A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。”
- V. k' _) G; D3 E0 f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-w5 r) v- \$ E% S) v* X0 Y
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。”
. ?( ]2 {: {  v- J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。% i3 v7 {6 J6 L0 {
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。”
% s1 Q& ^& Z% 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。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）$ H9 q1 m/ o: j. V! z( D0 n5 w0 q
参考资料：
  G- e2 W+ F) UAiko 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.5 X+ ?6 K  U1 ]5 Y6 @2 N" }) h
Opto-RANK: A light switch for osteoclasts that could activate bone repair; o. V* [0 Y  b$ @9 R, s( p& S' t5 o
https://medicalxpress.com/news/2024-03-opto-osteoclasts-bone.html
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