《Nature | 一种能增强骨骼的母体脑部激素》

  • 编译者: 李康音
  • 发布时间:2024-07-12
  • 2024年7月10日,加州大学旧金山分校的研究人员在Nature发表题为A maternal brain hormone that builds bone的文章。

    在哺乳期的母亲中,乳汁分泌对钙(Ca2+)的高需求会导致大量骨质流失。尽管雌激素通常会通过促进骨形成来抵消过度的骨吸收,但这种性激素在产后期间会急剧下降。

    该研究报告了从弓状核 KISS1 神经元(ARCKISS1)分泌的脑源性细胞通讯网络因子 3(CCN3)填补了这一空白,并作为一种强效的骨合成代谢因子在哺乳期女性中构建骨骼。研究人员首先证明,之前报道的女性特异性致密骨表型源于一种体液因子,它能促进骨量,并作用于骨骼干细胞,增加其频率和骨软骨潜能。这种循环因子后来被确认为CCN3,它是一种来自ARCKISS1神经元的脑源性激素,能够刺激小鼠和人类骨骼干细胞的活性,增加骨重塑,并加速年轻和年老雌雄小鼠的骨折修复。在检测到 ARCKISS1 神经元中的 CCN3 表达爆发与哺乳期相吻合后,CCN3 在正常雌性生理中的作用被揭示出来。在减少 ARCKISS1 神经元中的 CCN3 表达后,哺乳母鼠的骨质流失,并且在低钙饮食的挑战下无法维持其后代的生长。

    该研究结果表明,CCN3是一种潜在的治疗性骨合成代谢激素,可用于两性,并定义了一种新的母体脑激素,以确保哺乳动物的物种生存。

相关报告
  • 《Cell | 一种肠源激素对胆固醇代谢的调控》

    • 来源专题:战略生物资源
    • 编译者:李康音
    • 发布时间:2024-03-19
    • 2024年3月18日,清华大学生命科学学院王一国团队与南方医科大学南方医院张惠杰团队在Cell杂志在线发表了题为 A gut-derived hormone regulates cholesterol metabolism的研究论文。 为了确定参与介导肠道胆固醇吸收和肝脏胆固醇合成的调节因子,研究者对禁食过夜后喂食普通饮食(Regular Diet,RD)或含有高胆固醇西方饮食(Western Diet,WD)1小时的小鼠血浆蛋白进行富集和银染分析,发现喂食WD后在23kDa左右有明显增强条带。借助质谱技术确定该蛋白为未表征基因3110082I17Rik编码的蛋白,是人源C7orf50的同源蛋白。基于其对肝脏胆固醇合成的抑制作用,研究者将其命名为Cholesin(肠抑脂素)。通过分析Cholesin的组织分布,发现Cholesin在肠道中高表达,结合肠道是胆固醇吸收的主要器官,研究者推测Cholesin可能由肠道分泌,因此构建了肠道特异性敲除Cholesin的小鼠作为进一步研究的工具。后续结果表明肠道特异性敲除Cholesin的小鼠相比于野生型小鼠基本不再响应进食或胆固醇刺激下的Cholesin分泌,说明 Cholesin是一种响应胆固醇刺激的肠道激素。此外,研究者发现Cholesin主要在吸收性肠细胞表达,其分泌依赖于NPC1L1介导的胆固醇吸收。 为了探究Cholesin的功能,研究者通过分析GWAS数据找到了Cholesin中与人体血浆总胆固醇水平显著相关的SNP rs1007765。进一步对收集所得的600例人类临床样本进行检测,研究者发现血浆Cholesin水平与血浆总胆固醇水平和LDL-C水平呈较强负相关性,而携带rs1007765次要等位基因的人群血浆Cholesin水平显著上升,但血浆总胆固醇水平和LDL-C水平降低,验证了此前的GWAS分析结果。机制上,rs1007765定位于增强子区域,促进Cholesin的表达。 同时研究者利用肠道特异敲除Cholesin的小鼠探究了肠道分泌Cholesin在胆固醇稳态中的作用机制。肠道特异敲除Cholesin的小鼠在喂食普通饮食或西方饮食的雄性和雌性小鼠中,血浆总胆固醇水平都高于对照组小鼠,血浆脂蛋白各组分的胆固醇含量均有升高,该表型产生的原因是肝脏胆固醇合成和VLDL的分泌增加,说明Cholesin本身的作用是抑制肝脏胆固醇合成。研究者利用全基因组CRISPR/Cas9筛选鉴定了Cholesin的受体是GPR146。GPR146是A类GPCR孤儿受体。武汉大学王琰教授实验室与哈弗医学院Chad A. Cowan教授实验室前期研究发现肝脏GPR146是调节胆固醇代谢的关键受体,人群中GPR146的基因突变导致高胆固醇血症。本研究中作者进一步发现Cholesin能够通过与GPR146结合抑制PKA信号,从而抑制肝脏中由SREBP2介导的胆固醇合成。 研究者发现外源注射Cholesin能抑制小鼠肝脏胆固醇的合成,对Ldlr基因敲除构建的高胆固醇血症与动脉粥样硬化的小鼠模型,外源注射Cholesin能降低小鼠血浆中的总胆固醇水平,并且对于动脉粥样硬化也有较好的治疗作用,而联合瑞舒伐他汀效果更佳。 综上,该研究首次发现了肠道激素Cholesin(肠抑脂素),证明了Cholesin-GPR146 轴介导肠道胆固醇吸收对肝脏胆固醇合成的抑制作用,阐明了Cholesin在调控胆固醇稳态中的重要作用,为动脉粥样硬化等胆固醇代谢异常疾病提供了潜在靶点。
  • 《Nature | 共价靶向放射性配体增强放射性核素治疗》

    • 编译者:李康音
    • 发布时间:2024-05-26
    • 2024年5月22日,北京大学/昌平实验室刘志博教授团队在 Nature 期刊发表了题为Covalent Targeted Radioligands Potentiate Radionuclide Therapy 的研究论文。 常用治疗放射性核素的半衰期可达3到10天。因此,理想的治疗性放射配体需满足优异的肿瘤靶向、足够的肿瘤滞留和快速的正常器官清除。然而,如何平衡药物的血液清除和肿瘤滞留一直是药物设计中的经典难题之一。由于配体-靶点间常为可逆相互作用,传统低分子量放射配体的肿瘤滞留通常不足,大大制约了TRT的疗效。若能开发出一种平台技术,将放射配体以肿瘤选择性的方式不可逆地固定到癌症靶标上,将是解决上述问题的理想方案。 研究团队基于现代共价药物分子工程,发展了一类新的药物形式——靶向共价放射配体(Covalent Targeted Radioligand,CTR),并从分子、细胞、小鼠及患者层面验证了该平台技术的有效性,突破了成纤维细胞活化蛋白(FAP,为泛癌种靶点)靶向放射配体因肿瘤摄取、滞留不足导致疗效不佳的瓶颈,初步实现了上文提及的理想方案。据了解,这是 Nature 杂志自1977年以来首次发表核素治疗相关的工作。