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科研进展

 

邹卫国研究组鉴定新的骨密度调节因子和骨质疏松症治疗潜在靶点

        4月26日,国际学术期刊Bone research在线发表了中国科学院生物化学与细胞生物学研究所邹卫国研究组的研究成果“Histone demethylase LSD1 regulates bone mass by controlling WNT7B and BMP2 signaling in osteoblasts”。该研究工作发现组蛋白去甲基化酶LSD1作为一个关键负向调控因子调节骨形成,揭示了一个潜在的治疗骨质疏松的药物靶点。
 
        骨质疏松症是常见的老年退行性骨病。目前临床上广泛使用双磷酸盐类和雌激素类药物治疗骨质疏松症,但是双磷酸盐类药物只能特异性抑制破骨细胞介导的骨吸收功能,而不能改善骨形成能力,不能很好地进行骨的重建。而雌激素类药物副作用广泛,因此对于骨质疏松症仍然缺乏更有效的治疗手段。成骨细胞来源于间充质干细胞,负责骨的构建和生成。激活成骨细胞促进骨形成,从而形成健康的骨,是治疗骨质疏松的一个新的重要策略。
 
        在邹卫国研究员的指导下,研究生孙军等人通过筛选中胚层间质干细胞向成骨细胞的分化调节因子,发现组蛋白去甲基化酶LSD1能调控成骨细胞的分化。在小鼠的间充质干细胞内敲除LSD1导致骨量上调以及骨重塑速率加快。体外实验表明在人的间充质干细胞中敲低LSD1或是在小鼠骨髓基质细胞中敲除LSD1都将加强成骨细胞的分化。通过ChIP-seq和RNA-seq技术,研究人员鉴定出BMP2和WNT7B蛋白是LSD1直接调控的底物,当LSD1被抑制或缺失后,BMP2和WNT7B高表达激活了BMP和mTORC1信号通路,进而促进成骨细胞的分化和骨量的提升。此外,LSD1的抑制剂Tryanylcypromine (TCP)能够有效地增强小鼠的骨量,提示LSD1可以作为骨质疏松症的候选治疗靶点。
 
        此论文得到了哈佛大学石雨江教授、Joerg Ermann 博士的支持。该项研究获得国家杰出青年基金、中科院先导专项和科技部973项目支持,数据收集工作和动物饲养分别得到生化与细胞所公共技术服务中心和动物平台支持。

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