Nature Communications: SOXC是成人骨量的关键调节因子

yinfuhua

Nature Communications: SOXC是成人骨量的关键调节因子
( I* \; P5 h, H( g& P来源：生物谷原创 2024-04-12 11:42) G8 w/ I1 t- s0 B' m% K" A' v
来自费城儿童医院的研究者们揭示了SOXC是成人骨量的关键调节因子。; t9 s2 |& |' R& G6 m
许多类型的疾病可影响成人骨量，从而影响各种生理过程，导致活动受限、疼痛和死亡。一方面，骨质疏松症是一种普遍存在的骨脆弱性疾病，其特征是广泛的骨质流失和微结构变化，大大增加了骨折的风险。
6 T& ^3 ~* Q. N+ h+ z由于绝经后雌激素耗竭，女性比男性发病更早，但两性均表现为早发特发性形式，并随着年龄的增长而增加。另一方面，骨质疏松症的特点是骨骼过于密集，也容易发生骨折，以及骨骼外的症状，包括神经系统症状和骨髓衰竭。
9 U3 g1 c" {" ^: ]2 K这些疾病是由遗传变异和许多其他因素引起的，这些因素通常会造成成骨细胞驱动的骨形成和破骨细胞驱动的骨吸收之间的不平衡。各种疗法被批准来促进平衡恢复，但没有一个是完全治愈的，没有可怕的副作用。7 c( U0 Q+ u% }
许多因素和信号通路已经被描述控制骨细胞的命运和活动。成骨细胞发生的主要调控因子包括runt结构域转录因子RUNX2和sp1家族转录因子SP7，而破骨细胞发生的主要调控因子包括ets家族转录因子PU。以及活化t细胞家族核因子转录因子NFATC。性激素、甲状旁腺激素、瘦素、炎症和神经信号是控制骨量的一些关键内分泌和旁分泌因素。/ n) T" N, m9 L2 p* k* d" g/ J1 n
它们起源于多种细胞类型，并决定性地影响成骨细胞和破骨细胞之间的串扰。在骨环境中，这些细胞包括内皮细胞、脂肪细胞、骨髓间充质干细胞(MSCs)和免疫细胞。尽管目前的先进知识，许多问题仍然悬而未决，阻碍了更好的治疗骨病的设计。5 n& ]" L7 Z/ r* M  y# P9 X

4 @, W5 @! q0 v* y  h$ R$ A1 P图片来源：https://doi.org/10.1038/s41467-024-47413-2; c$ l7 H9 p5 L) @8 o) P4 C4 K: o" W+ i
近日，来自费城儿童医院的研究者们在Nature Communications杂志上发表了题为“SOXC are critical regulators of adult bone mass”的文章，该研究揭示了SOXC是成人骨量的关键调节因子。0 \8 n: {: \+ s$ y; j& ]
成人骨量的控制在许多方面对人类健康至关重要，它是由间充质干细胞、成骨细胞和破骨细胞之间复杂的、尚未完全理解的串扰所控制的。SOX4, SOX11和SOX12 (SOXC)转录因子先前被证明控制许多发育过程，包括骨骼形成，SOX4与骨质疏松症有关，但SOXC如何控制成人骨量仍不清楚。
: j* E0 e8 q# t; B& W ; k" o$ Z+ j3 L4 N7 ]* g" D
SOXCOsxCre小鼠的实验设计和皮质骨表型
; H" ?+ U+ v5 ]+ @& h+ c1 C' Y图片来源：https://doi.org/10.1038/s41467-024-47413-29 p* D1 @1 O7 C) }
通过SOXC功能缺失和功能获得小鼠模型，研究者发现SOXC可以促进青春期前皮质骨量的增强，而只有SOX4可以减轻成年早期骨小梁骨量的积累和随后的维持。SOX4通过降低成骨细胞的发生和增加破骨细胞的发生来促进骨吸收而不是骨形成。
1 M4 y. T+ w) d% F单细胞转录组学揭示了其在Lepr+间充质细胞中的普遍表达，以及上调主要抗成骨细胞和破骨细胞原因子(包括干扰素信号相关趋化因子)基因的能力，有助于这些成体干细胞的分泌组。SOXC，其中SOX4占主导地位，因此是成人骨量的关键调节因子。
  [, D# O/ T. N# T1 R) N- L 4 t0 Q- o' X$ N/ j4 K) Y2 e
SOX4调控成人骨小梁骨量的模型
8 p' Y3 \- n0 ~* Z6 r图片来源：https://doi.org/10.1038/s41467-024-47413-29 z  O9 Q- O# s- J9 w
总之，本研究通过揭示Lepr+ MSCs在该串扰中主要作用的SOX4依赖性，显著扩展了我们对骨形成和骨吸收复杂调控的理解。这些发现将促使进一步研究解码这些细胞的分子机制，并揭示SOX4的作用和调控，最终目标是确定影响成人骨量维持的疾病的新治疗策略。（生物谷 Bioon.com）
5 c* \& K( A: [7 x- F) l, g3 l3 b参考文献, @3 W& e, h+ ~& l$ l
Marco Angelozzi et al. SOXC are critical regulators of adult bone mass. Nat Commun.2024 Apr 5;15(1):2956. doi: 10.1038/s41467-024-47413-2.. o' N( w+ M9 _& J$ F0 R, ]
5 x3 ]8 _) j5 H2 @- }7 |: O' O