Откриването на NKD2 протеини разкрива нови възможности в борбата срещу загубата на костна маса

Откриването на NKD2 протеини разкрива нови възможности в борбата срещу загубата на костна маса

Трансформиращо проучване разкри централната роля на протеиновия хомолог 2 (NKD2) на Naked Nuticles в регулирането на диференциацията на костообразуващите остеобласти и костно-резорбиращите остеокласти. Това откритие разкрива нови възможности в борбата срещу загубата на костна маса, особено при постменопаузалната остеопороза. Изследванията показват, че NKD2 не само насърчава диференциацията на остеобластите, но също така инхибира образуването на адипоцити и активността на остеокластите, позиционирайки го като потенциална терапевтична цел за метаболитни костни нарушения. Проучването също така хвърля светлина върху сложното взаимодействие между Wnt/β-катенин и механистичната цел на сигналните пътища на рапамицин комплекс 1 (mTORC1), ключови регулатори на костната хомеостаза.

Остеопорозата, заболяване, което отслабва костите и увеличава риска от фрактури, представлява значително предизвикателство за общественото здраве, особено при жени след менопауза. Заболяването се дължи на дисбаланс между образуването на кост от остеобластите и костната резорбция от остеокластите. Докато настоящите лечения са насочени предимно към загуба на костна маса, те ефективно насърчават образуването на кост. Освен това, молекулярните механизми, движещи диференциацията на мезенхимни стволови клетки от костен мозък (BMSCs) в остеобласти или адипоцити, остават слабо разбрани. Тези пропуски подчертават спешната нужда от нови молекулярни цели, които могат да подобрят образуването на кост, като същевременно ограничават костната резорбция.

Публикувано (doi: 10.1016/j.gendis.2024.101209) вГени и болестиНа 12 януари 2024 г. последното проучване, ръководено от изследователи от Медицинския университет в Тиендзин в Китай, идентифицира гол хомолог 2 (NKD2) като критичен регулатор на диференциацията на костните клетки. Изследванията показват, че NKD2 подобрява диференциацията на остеобластите, инхибира образуването на адипоцити и потиска активността на остеокластите. Чрез регулиране на Wnt/β-катенин и механистична цел на сигналните пътища на рапамицин комплекс 1 (mTORC1), NKD2 играе критична роля в поддържането на костната хомеостаза и осигурява обещаващ нов подход за лечение на остеопороза и други заболявания, свързани с костите.

Проучването показва, че NKD2 се регулира нагоре по време на диференциацията на мезенхимните стволови клетки на костния мозък (BMSC) в остеобласти и адипоцити. Функционалните експерименти показват, че свръхекспресията на NKD2 подобрява диференциацията на остеобластите, като същевременно потиска образуването на адипоцити. Механично, NKD2 активира сигнализирането на Wnt/β-катенин в диференциращи клетки, но го потиска в недиференцирани клетки, подчертавайки неговата контекстно-зависима роля. Протеинът също така взаимодейства с субединица 1 на туберозния склерозен комплекс (TSC1), ключов регулатор на пътя mTORC1, който допълнително влияе върху диференциацията на костните клетки. In vivo експерименти, използващи овариектомирани мишки, модел на постменопаузална остеопороза, показаха, че трансплантацията на свръхекспресиращи NKD2 BMSC значително подобрява костната маса чрез увеличаване на броя на остеобластите и намаляване на образуването на адипоцити. Освен това, NKD2 регулира RANKL, решаващ фактор за диференциацията на остеокластите, което води до намалена костна резорбция. Тези констатации позиционират NKD2 като двойна терапевтична цел, насърчаваща образуването на кост, като същевременно инхибира костната загуба.

Д-р Баоли Уанг, съответният автор на изследването, подчерта значението на откритието: „Това проучване предоставя убедителни доказателства, че NKD2 е главен регулатор на диференциацията на костните клетки. Чрез разбирането как NKD2 модулира както Wnt/β-катенин, така и други нарушения на костните клетки.

Откриването на критичната роля на NKD2 в костната хомеостаза има огромно обещание за терапевтични интервенции при остеопороза и други метаболитни костни заболявания. Насочването към NKD2 може да проправи пътя за лечения, които не само предотвратяват загубата на костна тъкан, но също така насърчават образуването на костна тъкан, като се справят с дългогодишната празнина в управлението на остеопорозата. В допълнение, резултатите от проучването могат да доведат до разработването на нови биомаркери за ранна диагностика и персонализирани стратегии за лечение. Бъдещите изследвания ще се фокусират върху превръщането на тези открития в клинични приложения и потенциално революционизиране на начина, по който лекуваме костни заболявания.

източници: