Ученые выяснили механизм потери костной ткани с возрастом

Одна из основных проблем со здоровьем у пожилых людей -истончение кости и потеря плотности кости, что увеличивает риск переломов. Такое явление часто сопровождается увеличением жировых клеток в костном мозге.

Исследователи Университета Алабамы описали механизм, лежащий в основе этого состояния и ведущий к остеопорозу. Когда этот механизм неисправен, клетки-предшественники перестают создавать костно-продуцирующие клетки и вместо этого создают жировые клетки. Знание процессов может обеспечить цели в поиске новых терапевтических средств для снижения костной массы и лечения остеопороза  с минимальными побочными эффектами.

Ученые под руководством Йи-Пин Ли обнаружили, что белок Cbf-бета играет решающую роль в поддержании костно-продуцирующих клеток. Кроме того, в экспериментах на мышах было найдено резкое снижение уровня Cbf-бета в клетках костного мозга у старых грызунов. Ученые считают, что поддержание определенного уровня Cbf-бета необходимо для предотвращения остеопороза, связанного с возрастом.

Кость — это живая ткань, которая постоянно восстанавливается. Кости нуждаются в постоянном новом создании клеток, специфичных для их тканей, включая костно-продуцирующие клетки, называемые остеобластами. Остеобласты живут всего около трех месяцев и не делятся. Клетки-предшественники остеобластов представляют собой мезенхимальные стволовые клетки костного мозга. Помимо остеобластов, мезенхимальные стволовые клетки также могут дифференцироваться в клетки хондроцитов, которые образуют хрящ, клетки миоцитов, помогающие формировать мышцы, и адипоциты — жировые клетки. Таким образом, у клетки-предшественника есть четыре возможных пути дифференциации.

Ли с коллегами удалили Cbf-бета у нескольких групп мышей на разных этапах линии остеобластов. Все три мышиные модели показали сильный остеопороз с накоплением жировых клеток в костном мозге, патологию, которая напоминает стареющую кость. Мезенхимальные стволовые клетки костного мозга и костные клетки из черепов мышей с дефицитом Cbf-бета продемонстрировали повышенную экспрессию генов адипоцитов. В дальнейших испытаниях, исследователи обнаружили, что потеря Cbf-бета препятствовала сигнальному пути Wnt, в частности, благодаря уменьшенной экспрессии Wnt10b. Они обнаружили, что белковый комплекс, состоящий из Cbf-бета и транскрипционного фактора Runx2, связывается с промотором Wnt10b для стимуляции экспрессии Wnt10b. Комплекс Cbf-beta / Runx2 также ингибировал экспрессию белка-энхансера C/EBP-альфа, который способствует дифференцировке адипоцитов.

Кроме того, эксперты показали, что Cbf-бета поддерживает приверженность линии остеобластов двумя способами — через паралинный путь Wnt воздействовать на соседние клетки и через эндогенную сигнализацию внутри клетки для подавления экспрессии гена адипогенеза. Авторы отметили, что это знание механизма, управляемого Cbf-бета, может помочь объяснить дисбаланс в проблеме с костной тканью у пожилых людей.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *