纳米医学与生物治疗发现杂志
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骨细胞特异性 Cas 敲除小鼠通过增加破骨细胞骨吸收而表现出骨量减少 日本东京都老年医院和老年学研究所

宫崎刚

骨骼可能是一个新陈代谢活跃的器官，在一生中不断进行重塑。骨质疏松症是由年龄增长引起的，是影响骨骼的最典型的临床疾病。尽管人们假设骨细胞在感知骨组织机械负荷方面发挥着至关重要的作用，但骨细胞如何调节骨代谢的详细分子机制仍不清楚。接头分子 p130Cas（Crk 相关底物，以下简称 Cas）在细胞外基质接合后在粘着斑处磷酸化，参与多种细胞过程，包括迁移、存活、转化和侵袭。此外，我们报道 Cas 以高度依赖拉伸的方式与细胞骨架结合。这意味着 Cas 可以通过细胞骨架网络内的力依赖性变化充当细胞内信号级联的引发剂。为了研究Cas在骨代谢中的作用，我们通过将Casflox/flox小鼠与牙本质基质蛋白1（Dmp1）-Cre转基因小鼠交配，产生了骨细胞特异性Cas条件敲除（cKO）小鼠，其中Cre重组酶基因被特异性表达在骨细胞中。所得 Dmp1Cre+/-；根据μCT分析确定，Casflox/flox小鼠（本文中称为Cas cKO小鼠）表现出骨体积大幅减少。Cas cKO 小鼠的组织形态计量学分析显示，侵蚀表面/骨表面比率、破骨细胞表面和破骨细胞数量大幅增加。此外，Cas cKO 小鼠骨细胞组分中 RANKL 基因的表达水平显着增加。总的来说，这些发现表明 Cas cKO 小鼠的骨丢失是由破骨细胞骨吸收增加引起的。在生理条件下，骨重塑室（BRC）内细胞之间的相互作用会导致骨的平衡和匹配重塑，这是骨损伤修复和矿物质稳态的终生过程。骨细胞网络的所有功能之一是检测微损伤并触发其修复；因此，骨细胞在骨骼选定部位的骨重塑启动过程中发挥着重要作用。