białko c-Fos jako cel przeciwsteoblastogennego działania witaminy D i synteza nowych analogów

Chociaż aktywne leki witaminy D są stosowane w leczeniu osteoporozy, to jak receptory witaminy D (VDR) regulują funkcje komórek kostnych pozostają w dużej mierze nieznane. Stosując myszy z niedoborem osteoprotegeryny, które wykazują ciężką osteoporozę z powodu nadmiernego aktywatora receptora aktywatora ligand / receptor NF-kB (RANKL / RANK), pokazujemy tutaj, że doustne traktowanie tych myszy za pomocą 1., 25 -dihydroksywitamina D3 [l, 25 (OH) 2D3] hamowała resorpcję kości i zapobiegała utracie kości, co sugeruje, że VDR przeciwdziała sygnalizacji RANKL / RANK. W zależnych od M-CSF. Komórkach prekursorowych osteoklastów wyizolowanych ze szpiku kostnego myszy, (3, 25 (OH) 2D3 silnie i zależnie od dawki hamowały ich różnicowanie w wielojądrowe osteoklasty indukowane przez RANKL. Wśród cząsteczek sygnałowych poniżej RANK, (3, 25 (OH) 2D3 hamowało indukcję białka c-Fos po stymulacji RANKL, a retrowirusowa ekspresja białka c-Fos znosi efekt tłumienia 1., 25 (OH) 2D3 na osteoklast rozwój. Przeszukując analogi witaminy D na podstawie ich aktywności hamującej c-Fos, zidentyfikowaliśmy nowy analog, nazwany DD281, który hamował resorpcję kości i zapobiegał utracie kości u myszy z wyciętymi jajnikami, silniej niż 1, 25 (OH) 2D3, z podobnym poziomy wchłaniania wapnia. Zatem białko c-Fos jest ważnym celem działania szkieletu leków opartych na VDR, a DD281 jest selektywnym względem kości analogiem, który może być przydatny w leczeniu chorób kości o nadmiernej aktywności osteoklastycznej. Wprowadzenie Nadmierna osteoklastyczna resorpcja kości odgrywa kluczową rolę w patogenezie związanej z wiekiem utraty kości i pogorszenia mikrostruktury, prowadząc do złamań kruchości (1). Mutynuklearne osteoklasty są wytwarzane z hematopoetycznych komórek prekursorowych poprzez działanie M-CSF i aktywatora receptora ligandu NF-kB (RANKL) (2. 4). Te cytokiny są wytwarzane przez wspierające osteoklastogenezę komórki zrębowe szpiku i działają na komórki prekursorowe osteoklastów, które wyrażają odpowiednio ich receptory, c-fms i aktywator receptora NF-kB (RANK). Te receptory na powierzchni komórki przekazują sygnały osteoklastogenne przez wewnątrzkomórkowe kaskady kinaz, których kulminacją jest aktywacja czynników transkrypcyjnych c-Fos / AP-1 i NF-kB w jądrze. W związku z powyższym, myszy z niedoborem c-Fos, NF-kB, RANK, RANKL lub M-CSF nie mogą wytwarzać osteoklastów i wykazują osteopetrozy (2. 4). Powstające w ten sposób osteoklasty łączą się ze sobą i dojrzewają do wielojądrzastych, funkcjonalnych osteoklastów, które ulegają reorganizacji w obrębie szkieletu i wytwarzają cząsteczki efektorowe zaangażowane w zakwaszanie, degradację białek matrycowych i ekspresję receptorów hormonalnych / cytokinowych. Przerwanie c-Src, kanałów chlorkowych, pompy protonowej lub katepsyny K powoduje wytwarzanie osteoklastów z zaburzoną funkcją resorpcji kości (2). Wiadomo, że bisfosfoniany, obecnie najszerzej stosowane w leczeniu osteoporozy, zakłócają działanie resorpcyjne kości dojrzałych osteoklastów, a nie ich różnicowanie z prekursorami hematopoetycznymi (5, 6), chociaż precyzyjne docelowe cząsteczki pozostają do zidentyfikowania. Hormon witaminy D, działający poprzez jądrowy receptor witaminy D (VDR), został użyty do wytworzenia osteoklastów, w oparciu o jego zdolność do indukowania ekspresji RANKL w komórkach zrębowych szpiku; i jest powszechnie uznawany za czynnik resorbujący kości (3). W przeciwieństwie do tego przekonania, wcześniej wykazaliśmy u szczurów z deficytem estrogenu i myszy z przyspieszoną resorpcją kości, że alfakalcydol, prolek metabolizowany do naturalnego hormonu witaminy D 1, 25-dihydroksywitamina D3 [1, 25 (OH) 2D3], i jego analog ED-71 zmniejszył liczbę osteoklastów, silnie hamując resorpcję kości in vivo (7. 9). Aktywacja osteoklastów w niedoborze estrogenów obejmuje różne mechanizmy, w tym produkcję cytokin resorpcyjnych kości w mikrośrodowisku kości (10, 11), a także bezpośredni wpływ estrogenu na osteoklasty i ich prekursory (12). Trudno jest zatem zidentyfikować docelową komórkę i cząsteczkę (3, 25 (OH) 2D3 w modelach wycięcia jajników. Aby zdefiniować szlak (y) molekularne, na które działa VDR, zbadaliśmy wpływ (3, 25 (OH) 2D3 w genetycznym modelu osteoporozy z powodu konstytutywnej aktywacji sygnalizacji RANK. Wyniki 1, 25 (OH) 2D3 hamują resorpcję kości u myszy OO osteoprotegeryny. Osteoprotegeryna (OPG) jest receptorem wabika RANKL, który należy do rodziny receptorów TNF (13), a myszy pozbawione OPG wykazują nadmierną resorpcję kości w wyniku konstytutywnej aktywacji sygnalizacji RANKL / RANK (14). Doustne podawanie myszy homozygotycznych KO l, 25 (OH) 2D3 do OPG spowodowało zależne od dawki zmniejszenie liczby osteoklastów (Figura 1A) i powierzchni osteoklastów (Figura 1B) w przekrojach kości, aż do poziomów u myszy heterozygotycznych stosowanych jako kontrola
[hasła pokrewne: nr na pogotowie ratunkowe, trening pod sztuki walki, mleko w proszku dla dzieci ]
[hasła pokrewne: czarna porzeczka odmiany, zapytaj trenera, mma core ]