NKD2-proteiinien löytäminen avaa uusia mahdollisuuksia taistelussa luukatoa vastaan

NKD2-proteiinien löytäminen avaa uusia mahdollisuuksia taistelussa luukatoa vastaan

Transformatiivinen tutkimus on paljastanut Naked Nuticles -proteiinihomologin 2 (NKD2) keskeisen roolin luuta muodostavien osteoblastien ja luuta resorboivien osteoklastien erilaistumisen säätelyssä. Tämä löytö avaa uusia mahdollisuuksia taistelussa luukatoa vastaan, erityisesti postmenopausaalisessa osteoporoosissa. Tutkimukset viittaavat siihen, että NKD2 ei vain edistä osteoblastien erilaistumista, vaan myös estää rasvasolujen muodostumista ja osteoklastien aktiivisuutta ja asettaa sen mahdolliseksi terapeuttiseksi kohteeksi metabolisille luuhäiriöille. Tutkimus valaisee myös monimutkaista vuorovaikutusta Wnt/β-kateniinin ja rapamysiinikompleksi 1:n (mTORC1) signalointireittien, luun homeostaasin tärkeimpien säätelijöiden, mekaanisen kohteen välillä.

Osteoporoosi, luuta heikentävä ja murtumariskiä lisäävä sairaus, on merkittävä kansanterveyshaaste erityisesti postmenopausaalisilla naisilla. Sairaus johtuu epätasapainosta osteoblastien aiheuttaman luunmuodostuksen ja osteoklastien aiheuttaman luun resorption välillä. Vaikka nykyiset hoidot kohdistuvat ensisijaisesti luun häviämiseen, ne edistävät tehokkaasti luun muodostumista. Lisäksi molekyylimekanismit, jotka ohjaavat luuytimen mesenkymaalisten kantasolujen (BMSC) erilaistumista osteoblasteiksi tai adiposyyteiksi, ovat edelleen huonosti ymmärrettyjä. Nämä aukot korostavat uusien molekyylikohteiden kiireellistä tarvetta, jotka voivat parantaa luun muodostumista ja hillitä luun resorptiota.

Julkaistu (doi: 10.1016/j.gendis.2024.101209)Geenit ja sairaudet12. tammikuuta 2024 Kiinan Tianjinin lääketieteellisen yliopiston tutkijoiden johtamassa uusimmassa tutkimuksessa tunnistettiin paljaan homologin 2 (NKD2) luusolujen erilaistumisen kriittinen säätelijä. Tutkimukset osoittavat, että NKD2 parantaa osteoblastien erilaistumista, estää rasvasolujen muodostumista ja tukahduttaa osteoklastien aktiivisuutta. Säätelemällä Wnt/β-kateniinia ja rapamysiinikompleksi 1:n (mTORC1) signalointireittejä, NKD2:lla on kriittinen rooli luun homeostaasin ylläpitämisessä ja se tarjoaa lupaavan uuden lähestymistavan osteoporoosin ja muiden luuhun liittyvien häiriöiden hoitoon.

Tutkimus osoittaa, että NKD2:n säätely lisääntyy luuytimen mesenkymaalisten kantasolujen (BMSC) erilaistumisen aikana osteoblasteiksi ja adiposyyteiksi. Funktionaaliset kokeet osoittavat, että NKD2:n yli-ilmentyminen parantaa osteoblastien erilaistumista samalla kun se estää rasvasolujen muodostumista. Mekaanisesti NKD2 aktivoi Wnt/β-kateniinisignaloinnin erilaistuvissa soluissa, mutta tukahduttaa sen erilaistumattomissa soluissa korostaen sen kontekstista riippuvaa roolia. Proteiini on myös vuorovaikutuksessa mukula-skleroosikompleksin alayksikön 1 (TSC1) kanssa, joka on mTORC1-reitin avainsäätelijä, mikä edelleen vaikuttaa luusolujen erilaistumiseen. In vivo -kokeet, joissa käytettiin hiiriä, joilta oli poistettu munasarjat, postmenopausaalisen osteoporoosin malli, osoittivat, että NKD2:ta yli-ilmentävien BMSC:iden siirto paransi merkittävästi luumassaa lisäämällä osteoblastien määrää ja vähentämällä rasvasolujen muodostumista. Lisäksi NKD2 säätelee RANKL:ää, joka on ratkaiseva tekijä osteoklastien erilaistumisessa, mikä johtaa heikentyneeseen luun resorptioon. Nämä havainnot asettavat NKD2:n kaksoisterapeuttiseksi kohteeksi, joka edistää luun muodostumista ja samalla estää luukatoa.

Tohtori Baoli Wang, tutkimuksen vastaava kirjoittaja, korosti löydön merkitystä: "Tämä tutkimus tarjoaa vakuuttavia todisteita siitä, että NKD2 on luusolujen erilaistumisen pääsäätelijä. Ymmärtämällä, kuinka NKD2 moduloi sekä Wnt/β-kateniinia että muita luun soluhäiriöitä.

NKD2:n kriittisen roolin löytämisellä luun homeostaasissa on valtava lupaus osteoporoosin ja muiden metabolisten luusairauksien hoidossa. NKD2:een kohdistaminen voisi tasoittaa tietä hoidoille, jotka eivät ainoastaan ​​estä luukatoa, vaan myös edistävät luun muodostumista ja korjaavat pitkäaikaista puutetta osteoporoosin hoidossa. Lisäksi tutkimuksen tulokset voivat johtaa uusien biomarkkereiden kehittämiseen varhaiseen diagnoosiin ja yksilöllisiin hoitostrategioihin. Tulevassa tutkimuksessa keskitytään näiden löytöjen muuntamiseen kliinisiksi sovelluksiksi ja mahdollisesti mullistamaan tapamme hoitaa luusairauksia.

Lähteet: