Opdagelsen af ​​NKD2-proteiner åbner op for nye muligheder i kampen mod knogletab

Transparenz: Redaktionell erstellt und geprüft.
Veröffentlicht am

En transformativ undersøgelse har afsløret den centrale rolle, som Naked Nuticles protein homolog 2 (NKD2) spiller i reguleringen af ​​differentieringen af ​​knogledannende osteoblaster og knogleresorberende osteoklaster. Denne opdagelse åbner op for nye muligheder i kampen mod knogletab, især ved postmenopausal osteoporose. Forskning tyder på, at NKD2 ikke kun fremmer osteoblastdifferentiering, men også hæmmer adipocytdannelse og osteoklastaktivitet, hvilket placerer det som et potentielt terapeutisk mål for metaboliske knoglelidelser. Undersøgelsen kaster også lys over det indviklede samspil mellem Wnt/β-catenin og mekanistisk mål for rapamycinkompleks 1 (mTORC1) signalveje, nøgleregulatorer af knoglehomeostase. Osteoporose, en sygdom, der svækker knoglerne...

Opdagelsen af ​​NKD2-proteiner åbner op for nye muligheder i kampen mod knogletab

En transformativ undersøgelse har afsløret den centrale rolle, som Naked Nuticles protein homolog 2 (NKD2) spiller i reguleringen af ​​differentieringen af ​​knogledannende osteoblaster og knogleresorberende osteoklaster. Denne opdagelse åbner op for nye muligheder i kampen mod knogletab, især ved postmenopausal osteoporose. Forskning tyder på, at NKD2 ikke kun fremmer osteoblastdifferentiering, men også hæmmer adipocytdannelse og osteoklastaktivitet, hvilket placerer det som et potentielt terapeutisk mål for metaboliske knoglelidelser. Undersøgelsen kaster også lys over det indviklede samspil mellem Wnt/β-catenin og mekanistisk mål for rapamycinkompleks 1 (mTORC1) signalveje, nøgleregulatorer af knoglehomeostase.

Osteoporose, en sygdom, der svækker knogler og øger risikoen for frakturer, repræsenterer en betydelig folkesundhedsudfordring, især hos postmenopausale kvinder. Sygdommen skyldes en ubalance mellem knogledannelse af osteoblaster og knogleresorption af osteoklaster. Mens nuværende behandlinger primært retter sig mod knogletab, fremmer de effektivt knogledannelsen. Desuden er de molekylære mekanismer, der driver differentieringen af ​​knoglemarvs mesenkymale stamceller (BMSC'er) til osteoblaster eller adipocytter, stadig dårligt forstået. Disse huller fremhæver det presserende behov for nye molekylære mål, der kan forbedre knogledannelsen og samtidig bremse knogleresorption.

Udgivet (doi: 10.1016/j.gendis.2024.101209) iGener og sygdommeDen 12. januar 2024 identificerede den seneste undersøgelse ledet af forskere ved Tianjin Medical University i Kina nøgen homolog 2 (NKD2) som en kritisk regulator af knoglecelledifferentiering. Forskning viser, at NKD2 forbedrer osteoblastdifferentiering, hæmmer adipocytdannelse og undertrykker osteoklastaktivitet. Ved at regulere Wnt/β-catenin og mekanistisk mål for rapamycinkompleks 1 (mTORC1) signalveje, spiller NKD2 en kritisk rolle i at opretholde knoglehomeostase og giver en lovende ny tilgang til behandling af osteoporose og andre knoglerelaterede lidelser.

Undersøgelsen viser, at NKD2 opreguleres under differentiering af knoglemarvs mesenkymale stamceller (BMSC'er) til osteoblaster og adipocytter. Funktionelle eksperimenter viser, at overekspression af NKD2 forbedrer osteoblastdifferentiering, mens adipocytdannelsen undertrykkes. Mekanistisk aktiverer NKD2 Wnt/β-catenin-signalering i differentierende celler, men undertrykker det i udifferentierede celler, hvilket fremhæver dens kontekstafhængige rolle. Proteinet interagerer også med tuberøs sklerosekompleks underenhed 1 (TSC1), en nøgleregulator af mTORC1-vejen, som yderligere påvirker knoglecelledifferentiering. In vivo-eksperimenter med ovarieektomiserede mus, en model for postmenopausal osteoporose, viste, at transplantation af NKD2-overudtrykkende BMSC'er signifikant forbedrede knoglemassen ved at øge antallet af osteoblaster og reducere adipocytdannelsen. Derudover regulerer NKD2 RANKL, en afgørende faktor for osteoklastdifferentiering, hvilket resulterer i reduceret knogleresorption. Disse resultater positionerer NKD2 som et dobbelt terapeutisk mål, der fremmer knogledannelse og samtidig hæmmer knogletab.

Dr. Baoli Wang, undersøgelsens tilsvarende forfatter, understregede betydningen af ​​opdagelsen: "Denne undersøgelse giver overbevisende beviser for, at NKD2 er en masterregulator af knoglecelledifferentiering. Ved at forstå, hvordan NKD2 modulerer både Wnt/β-catenin og andre knoglecellulære lidelser.

Opdagelsen af ​​den kritiske rolle af NKD2 i knoglehomeostase har et enormt løfte for terapeutiske indgreb i osteoporose og andre metaboliske knoglesygdomme. Målretning mod NKD2 kunne bane vejen for behandlinger, der ikke kun forhindrer knogletab, men også fremmer knogledannelsen, og adresserer et langvarigt hul i håndtering af osteoporose. Derudover kan resultaterne af undersøgelsen føre til udvikling af nye biomarkører til tidlig diagnose og personlige behandlingsstrategier. Fremtidig forskning vil fokusere på at omsætte disse opdagelser til kliniske anvendelser og potentielt revolutionere, hvordan vi behandler knoglesygdomme.


Kilder:

Journal reference:

Shan, L.,et al. (2024). Nøgen neglebåndshomolog 2 kontrollerer differentieringen af ​​osteoblaster og osteoklaster og forbedrer knogletab i ovariektomerede mus. Gener og sygdomme. doi.org/10.1016/j.gendis.2024.101209.