Lats1促进破骨细胞分化在骨量维持中的作用和机制研究
批准号:
82100934
项目类别:
青年科学基金项目(C类)
资助金额:
30.0 万元
负责人:
胡新华
依托单位:
学科分类:
骨转换、骨代谢异常及钙磷代谢异常
结题年份:
2024
批准年份:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
胡新华
中文摘要
Hippo信号关键激酶Lats1在组织稳态维持中具有重要的角色,但其在破骨细胞分化和骨量维持中的作用却不得而知。我们前期的研究发现,Lats1 KO小鼠呈现破骨前体细胞数目增加但成熟的破骨细胞数目减少,提示Lats1正向调控破骨细胞的分化,这与文献报道的Hippo信号其它分子包括Mst2、Rassf2、Yap1反向调控破骨细胞分化截然相反。为此,我们着眼于NF-κB信号并发现,Lats1介导RANKL(TNF-α)诱导的NF-κB信号激活,而且Lats1可能在Ser37位点直接磷酸化ELKS1并稳定ELKS1蛋白而激活NF-κB信号。以此为据,本项目拟进一步利用骨髓来源的巨噬细胞、巨噬细胞系和一系列的基因修饰小鼠模型,深入阐明Lats1在破骨细胞分化和骨量维持中的重要角色及可能的分子机制。通过本项目的研究,将为骨组织稳态的分子调控提供新的理论,也将为骨质疏松症的药物治疗提供新的靶标。
英文摘要
Lats1 is a key kinase in mediating Hippo signaling and plays a pivotal role in the maintenance of tissue homeostasis. However, whether Lats1 is important in the osteoclast function and bone homeostasis remains unknown. Our preliminary data indicate that Lats1 mediates RANKL(TNF-α)-induced activation of NF-κB signaling, whereas systemic deletion of Lats1 causes the increased bone volumes, increased number of osteoblasts and pre-osteoclasts, but the decreased number of mature osteoclasts. Moreover, Lats1 loss-of-function in pre-osteoclasts enhances the bone volume, decreases the differentiation and absorption of pre-osteoclasts. Based on these findings, we are going to investigate further the roles of Lats1 in osteoclast differentiation and function in the bone resorptive microenvironments by using molecular biological approaches, cell line of macrophage, primary macrophages, and wild-type and Lats1 conditional knock-out mice. This project will elucidate the detailed role and mechanism underlying Lats1-mediated bone resorption and formation and will possibly shed light on the mechanism governing bone homeostasis and the pathogenesis of osteoporosis.
骨质疏松症已成为全球性的健康问题。随着我国人口老龄化的加剧,该疾病患者数量逐年上升,对社会造成了沉重负担。Hippo信号关键激酶Lats1在组织稳态维持中具有重要的角色,但其在破骨细胞分化和骨量维持中的作用却不得而知。本研究揭示了在破骨前体细胞中敲除Lats1可抑制破骨细胞的分化,而敲除Lats2则无此效应。进一步研究发现,在成熟破骨细胞中敲除Lats1不影响破骨细胞功能。利用骨髓来源的巨噬细胞(BMM)、RAW264.7(RAW)巨噬细胞系、Lats1-/-小鼠模型、Rank-Cre;Lats1f/f小鼠模型和ELKS1(S37A) knock-in小鼠模型等,在分子、细胞、整体动物水平解析Lats1介导RANKL/NF-κB信号通路调控破骨细胞分化的作用和分子机制。研究阐明了LATS1通过Yap/Taz调控成骨细胞分化和骨形成;同时,RANKL通过RANK/TRAF6/TAK1激活LATS1激活的LATS1磷酸化ELKS1(Ser37)增加ELKS1蛋白稳定进而招募IκB进入IKK/β蛋白复合体,导致IκB易于降解而激活NF-κB信号通路并促进破骨细胞分化。通过本项目的研究不仅能够在理论上原创性地提出NF-κB信号调控的新机制,而且为骨稳态的维持以及可能的骨质疏松症的发生提供新的理论依据。另外,抑制Lats1活性不仅在成骨细胞中激活Yap/Taz而增加骨的形成,而且通过NF-κB信号抑制破骨细胞的分化而减少骨吸收,因此,Lats1有望成为既作用于成骨细胞又作用于破骨细胞的双向调控骨量的新的药物靶标,为相关药物研发以及疾病的诊治提供理论基础。
Last1 调控巨噬细胞分化在炎症性肠炎中的作用及机制研究
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批准号:LQ22H070001
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项目类别:省市级项目
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资助金额:0.0万元
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批准年份:2021
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负责人:胡新华
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依托单位:
国内基金
海外基金