4月26日，國(guó)際學(xué)術(shù)期刊Bone research在線發(fā)表了中國(guó)科學(xué)院生物化學(xué)與細(xì)胞生物學(xué)研究所鄒衛(wèi)國(guó)研究組的研究成果“Histone demethylase LSD1 regulates bone mass by controlling WNT7B and BMP2 signaling in osteoblasts”。該研究工作發(fā)現(xiàn)組蛋白去甲基化酶LSD1作為一個(gè)關(guān)鍵負(fù)向調(diào)控因子調(diào)節(jié)骨形成，揭示了一個(gè)潛在的治療骨質(zhì)疏松的藥物靶點(diǎn)。

 

        骨質(zhì)疏松癥是常見(jiàn)的老年退行性骨病。目前臨床上廣泛使用雙磷酸鹽類(lèi)和雌激素類(lèi)藥物治療骨質(zhì)疏松癥，但是雙磷酸鹽類(lèi)藥物只能特異性抑制破骨細(xì)胞介導(dǎo)的骨吸收功能，而不能改善骨形成能力，不能很好地進(jìn)行骨的重建。而雌激素類(lèi)藥物副作用廣泛，因此對(duì)于骨質(zhì)疏松癥仍然缺乏更有效的治療手段。成骨細(xì)胞來(lái)源于間充質(zhì)干細(xì)胞，負(fù)責(zé)骨的構(gòu)建和生成。激活成骨細(xì)胞促進(jìn)骨形成，從而形成健康的骨，是治療骨質(zhì)疏松的一個(gè)新的重要策略。

 

        在鄒衛(wèi)國(guó)研究員的指導(dǎo)下，研究生孫軍等人通過(guò)篩選中胚層間質(zhì)干細(xì)胞向成骨細(xì)胞的分化調(diào)節(jié)因子，發(fā)現(xiàn)組蛋白去甲基化酶LSD1能調(diào)控成骨細(xì)胞的分化。在小鼠的間充質(zhì)干細(xì)胞內(nèi)敲除LSD1導(dǎo)致骨量上調(diào)以及骨重塑速率加快。體外實(shí)驗(yàn)表明在人的間充質(zhì)干細(xì)胞中敲低LSD1或是在小鼠骨髓基質(zhì)細(xì)胞中敲除LSD1都將加強(qiáng)成骨細(xì)胞的分化。通過(guò)ChIP-seq和RNA-seq技術(shù)，研究人員鑒定出BMP2和WNT7B蛋白是LSD1直接調(diào)控的底物，當(dāng)LSD1被抑制或缺失后，BMP2和WNT7B高表達(dá)激活了BMP和mTORC1信號(hào)通路，進(jìn)而促進(jìn)成骨細(xì)胞的分化和骨量的提升。此外，LSD1的抑制劑Tryanylcypromine (TCP)能夠有效地增強(qiáng)小鼠的骨量，提示LSD1可以作為骨質(zhì)疏松癥的候選治療靶點(diǎn)。

 

        此論文得到了哈佛大學(xué)石雨江教授、Joerg Ermann 博士的支持。該項(xiàng)研究獲得國(guó)家杰出青年基金、中科院先導(dǎo)專(zhuān)項(xiàng)和科技部973項(xiàng)目支持，數(shù)據(jù)收集工作和動(dòng)物飼養(yǎng)分別得到生化與細(xì)胞所公共技術(shù)服務(wù)中心和動(dòng)物平臺(tái)支持。