NKD2 proteīnu atklāšana paver jaunas iespējas cīņā pret kaulu zudumu

NKD2 proteīnu atklāšana paver jaunas iespējas cīņā pret kaulu zudumu

Pārveidojošs pētījums ir atklājis Naked Nuticles proteīna homologa 2 (NKD2) galveno lomu kaulu veidojošo osteoblastu un kaulus resorbējošo osteoklastu diferenciācijas regulēšanā. Šis atklājums paver jaunas iespējas cīņā pret kaulu zudumu, īpaši pēcmenopauzes osteoporozes gadījumā. Pētījumi liecina, ka NKD2 ne tikai veicina osteoblastu diferenciāciju, bet arī kavē adipocītu veidošanos un osteoklastu aktivitāti, pozicionējot to kā potenciālu terapeitisku mērķi vielmaiņas kaulu traucējumiem. Pētījums arī atklāj sarežģīto mijiedarbību starp Wnt / β-katenīnu un rapamicīna kompleksa 1 (mTORC1) signalizācijas ceļu mehānisko mērķi, kas ir galvenie kaulu homeostāzes regulatori.

Osteoporoze, slimība, kas vājina kaulus un palielina lūzumu risku, ir nozīmīga sabiedrības veselības problēma, īpaši sievietēm pēcmenopauzes periodā. Slimību izraisa nelīdzsvarotība starp kaulu veidošanos, ko veic osteoblasti, un kaulu rezorbciju, ko veic osteoklasti. Lai gan pašreizējās ārstēšanas metodes galvenokārt ir vērstas uz kaulu zudumu, tās efektīvi veicina kaulu veidošanos. Turklāt molekulārie mehānismi, kas veicina kaulu smadzeņu mezenhimālo cilmes šūnu (BMSC) diferenciāciju osteoblastos vai adipocītos, joprojām ir slikti saprotami. Šīs nepilnības norāda uz steidzamu vajadzību pēc jauniem molekulāriem mērķiem, kas var uzlabot kaulu veidošanos, vienlaikus ierobežojot kaulu rezorbciju.

Publicēts (doi: 10.1016/j.gendis.2024.101209)Gēni un slimības2024. gada 12. janvārī jaunākajā pētījumā, ko vadīja Ķīnas Tiaņdzjiņas Medicīnas universitātes pētnieki, tika identificēts kails homologs 2 (NKD2) kā būtisks kaulu šūnu diferenciācijas regulators. Pētījumi liecina, ka NKD2 uzlabo osteoblastu diferenciāciju, kavē adipocītu veidošanos un nomāc osteoklastu aktivitāti. Regulējot Wnt/β-katenīnu un rapamicīna kompleksa 1 (mTORC1) signalizācijas ceļu mehānisko mērķi, NKD2 spēlē izšķirošu lomu kaulu homeostāzes uzturēšanā un nodrošina daudzsološu jaunu pieeju osteoporozes un citu ar kauliem saistītu traucējumu ārstēšanai.

Pētījums rāda, ka NKD2 tiek regulēts kaulu smadzeņu mezenhimālo cilmes šūnu (BMSC) diferenciācijas laikā osteoblastos un adipocītos. Funkcionālie eksperimenti liecina, ka pārmērīga NKD2 ekspresija uzlabo osteoblastu diferenciāciju, vienlaikus nomācot adipocītu veidošanos. Mehāniski NKD2 aktivizē Wnt / β-katenīna signalizāciju diferencējošās šūnās, bet nomāc to nediferencētās šūnās, izceļot tā no konteksta atkarīgo lomu. Proteīns mijiedarbojas arī ar bumbuļveida sklerozes kompleksa apakšvienību 1 (TSC1), kas ir galvenais mTORC1 ceļa regulators, kas vēl vairāk ietekmē kaulu šūnu diferenciāciju. In vivo eksperimenti, izmantojot ovariektomizētas peles, pēcmenopauzes osteoporozes modeli, parādīja, ka NKD2 pārmērīgi ekspresējošu BMSC transplantācija ievērojami uzlaboja kaulu masu, palielinot osteoblastu skaitu un samazinot adipocītu veidošanos. Turklāt NKD2 regulē RANKL, kas ir būtisks osteoklastu diferenciācijas faktors, kā rezultātā samazinās kaulu rezorbcija. Šie atklājumi pozicionē NKD2 kā dubultu terapeitisku mērķi, kas veicina kaulu veidošanos, vienlaikus kavējot kaulu zudumu.

Pētījuma autors Dr. Baoli Vangs uzsvēra atklājuma nozīmi: "Šis pētījums sniedz pārliecinošus pierādījumus tam, ka NKD2 ir galvenais kaulu šūnu diferenciācijas regulators. Saprotot, kā NKD2 modulē gan Wnt/β-katenīnu, gan citus kaulu šūnu traucējumus.

Atklājot NKD2 kritisko lomu kaulu homeostāzē, ir milzīgs solījums terapeitiskai iejaukšanāsi osteoporozes un citu vielmaiņas kaulu slimību gadījumā. Mērķauditorijas atlase NKD2 varētu pavērt ceļu ārstniecībai, kas ne tikai novērš kaulu zudumu, bet arī veicina kaulu veidošanos, novēršot ieilgušo osteoporozes ārstēšanas trūkumu. Turklāt pētījuma rezultāti varētu novest pie jaunu biomarķieru izstrādes agrīnai diagnostikai un personalizētām ārstēšanas stratēģijām. Turpmākajos pētījumos galvenā uzmanība tiks pievērsta šo atklājumu pārvēršanai klīniskos lietojumos un potenciāli revolucionārai kaulu slimību ārstēšanai.

Avoti: