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囊性纤维化(CF)是由CF跨膜电导调节剂(CFTR)的突变引起的常染色体隐性紊乱,一种循环腺苷一磷酸盐(CAMP) - 依赖性阴离子通道主要在上皮细胞中表达。骨缺乏症常见于CF的患者,并且从年轻时开始。低骨肿块会影响儿童和年轻人的CF,并且由于骨折和肺功能下降而导致具有显着的发病率。CF疾病中的脆性骨骼已经通过密度计量数据确认,裂缝的存在,年轻和成年患者的生活质量受损[1]。如果由于这种是骨病周围的骨病导致的骨质疾病,由于较低的骨质肿块和随着年龄的增长而恶化,在CF疾病和正常营养状况的CF儿童中已经观察到下骨矿物密度(BMD)增益,表明这一点相关的低BMD可以部分地是由于骨代谢中的主要缺陷[2]。在人骨细胞中,已通过免疫组织学观察鉴定CFTR蛋白的表达[3.];我们进一步报道了在原发性人成骨细胞中的CFTR mRNA和蛋白的表达(骨形成的细胞)[4.]。虽然有一份报告,但在具有至少一个F508DEL等位基因的年轻CF成年人中,患有F508del突变和CF相关低BMD之间的直接关联[5.[迄今为止,迄今为止,CFTR在CFTR中的突变效果,特别是骨细胞代谢中的F508del等位基因是未知的。
自1997年的初步发现以来是骨密度中的关键调节器[6.[骨蛋白酶(OPG),骨赘(OPG),骨赘的产物,现在是众所周知的骨质细胞发生抑制剂。已经表明,OPG蛋白不仅可以抑制破骨细胞介导的骨吸收,而且还通过增加人骨盆细胞中的碱性磷酸酶活性和矿化来施加直接的羟妥莫代谢效果[7.]。据我们所知,尚不清楚CFTR中的F508DEL突变是否对人骨盆活性有直接影响。
在此,我们首次报告的CFTR介导的氯化物通道活性和通过CFTR中的F508DEL / G542x突变的25-γ型CF雄性的成骨细胞释放的严重缺损OPG蛋白质。在由CF患者的新鲜踝骨骨片段培养的原发性成骨细胞中研究了CFTR介导的氯化物通道活性和OPG释放的水平。用作对照的正常人体成骨细胞从经过创伤手术的健康年轻成年人的新鲜骨片段中获得。如前所述,进行所有CF和正常主骨细胞培养(在第二至第三通道和6-8周内使用后汇合)[4.]。在当地研究伦理委员会(医学院,法国)批准后,通过明智的患者同意获得骨样品。
首先,为了测试原发性人成骨细胞中的氯化物通道活动,通过在由Forskolin组成的混合物存在下测量CAMP调节和CFTR依赖性碘化物流出来进行功能性分析(升高细胞阵营水平的腺苷酸环酶活动)和如前所述的Genistein(CFTR的直接激活剂)[8.]。如图所示图1A,与正常成骨细胞相比,观察到F508DEL-CFTR成骨细胞中总缺乏CFTR依赖性氯化物反应。有趣的是,发现两种钙依赖性和体积依赖性氯化物通道在F508DEL-CFTR和正常成骨细胞中完全官能。其次,我们证明了基础和刺激的水平(肿瘤坏死因子-α,20ng·ml-14小时,在F508del-cftr骨赘(ELISA)释放OPG蛋白(通过ELISA评估)在正常成骨细胞中观察到的约8-10%(无花果。1B.)。
CF相关低BMD的原因是多因素,包括维生素K和D不足,钙吸附,营养不良,糖皮质激素使用,延迟青春期和肺部感染/全身炎症[1]。CFTR活动是否在BMD中发挥直接作用是未知的,但这已经在与CFTR-NULL鼠标的动物研究的基础上假设。在CFTR - / - 小鼠中发现了BMD减少的较小骨骼,尽管骨缩合卵细胞和骨壳数量没有差异,表明CFTR蛋白可能影响骨细胞活性而不是数字[9.]。
在CF的年轻成年人中,与正常对照组相比,发现血清OPG的水平显着降低[10.]。我们发现有缺陷的CFTR介导的氯化物活性,并且F508DEL-CFTR成骨细胞的OPG释放的严重缺陷增加了对可能作用的兴趣CFTR.骨发育和病理生理过程中的基因。部分OPG分泌的缺陷可以部分地解释BMD和增强的儿童和年轻成年人的骨吸收活性,具有F508DEL突变[2那5.那10.]。如果可以阐明适用于OPG生产和释放的关键监管级联,它可以通过控制OPG生产为CF相关骨病的新疗法打开门。
脚注
支持声明
本研究得到了法国协会瓦内克拉粘虫草和法国Champagne Ardenne的研究资助。
兴趣表
没有宣布。
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