研究要点:
- 该研究探讨硬化蛋白和DKK1之间的相互作用;
- 研究发现DKK1水平的增加是对硬化蛋白缺乏、骨形成增加的一种代偿反应。
硬化蛋白和DKK1是经典Wnt信号通路的拮抗剂,两者都与成骨细胞LRP5/6受体结合,从而抑制骨形成。硬化蛋白和DKK1之间是否有相互作用尚不清楚。为了探讨硬化蛋白缺乏是否能够通过DKK1水平增加来代偿,来自荷兰莱顿大学医学中心SE Papapoulos教授及其团队进行了一项研究,该研究发现DKK1水平的增加是对硬化蛋白缺乏、骨形成增加的一种代偿反应。该研究结果在线发表在2013年12月3日的《The Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism》杂志上。
该研究中,在硬化性骨化病(19例患者,24例携带者)和van Buchem病(VBD)(13例患者,22例携带者)患者和携带者,以及25例健康对照者血清标本中测量DKK1水平。硬化性骨化病和VBD都是由硬化蛋白合成不足引起,而且都以骨形成增加和骨肥大为特征。在患者和携带者之间, 以及患者和健康对照者之间比较DKK1水平。同时检查DKK1水平与骨转换指标P1NP和CTX之间的关系。
该研究结果表明,与硬化性骨化病和VBD携带者和健康对照者相比,硬化性骨化病和VBD患者DKK1水平显著增加。在两种疾病中,血清DKK1水平都与P1NP和CTX水平成正相关。
该研究发现,硬化性骨化病和VBD患者中观察到DKK1水平的增加,是对这些疾病骨形成增加的一种适应性反应,尽管这些DKK1水平的增加不能代偿骨形成中硬化蛋白的缺乏。
研究背景:
硬化性骨化病和van Buchem病(VBD)是两种罕见的、表型密切相关硬化性骨发育不良,都以进行性骨质增生和极高的骨量为特征。硬化性骨化病是由SOST基因突变、功能缺失引起;VBD患者由于SOST基因组 DNA35kb下游52kb缺失,引起SOST基因缺少调节元件引起。在两种疾病中,这些基因缺陷都能导致硬化蛋白合成受损。
硬化蛋白是一种蛋白质,主要由骨细胞合成,可以通过抑制成骨细胞终末分化和促进成骨细胞凋亡,降低骨形成。硬化蛋白与成骨细胞低密度脂蛋白受体相关蛋白(LRP)5/6受体结合,并对抗经典Wnt信号通路。LRP4可促进硬化蛋白与LRP5/6结合,LRP4是LRP5/6信号通路的一种负调节因子,可增加硬化蛋白对Wnt信号通路的抑制活性。DKK1是一种与硬化蛋白结构无关的Wnt拮抗剂,与硬化蛋白相似,通过与LRP5/6结合,阻断Wnt信号级联反应,并通过作用于成骨细胞分化的不同阶段抑制骨形成。硬化蛋白与DKK1之间死否由直接相互作用尚不确定。