我國科學(xué)家首次發(fā)現(xiàn)影響骨愈合的破壞機制

(資料圖片)

3月15日，記者從陸軍軍醫(yī)大學(xué)陸軍特色醫(yī)學(xué)中心獲悉，該中心急診醫(yī)學(xué)科費軍教授團隊首次發(fā)現(xiàn)感染骨組織中Fibulin2蛋白升高，證實Fibulin2能夠抑制骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞成骨分化從而抑制骨愈合，為骨康復(fù)藥物研究提供新靶點。該成果論文《Fibulin2: 感染性骨折愈合中骨髓造血干細(xì)胞分化的負(fù)調(diào)控器》近日在國際期刊《實驗與分子醫(yī)學(xué)》發(fā)表。

據(jù)了解，我國人群中骨創(chuàng)傷的發(fā)病率高達(dá)3.21‰，而骨折后骨感染的發(fā)生率為2%至50%。骨感染是一種骨穩(wěn)態(tài)失衡性疾病，它伴隨骨髓、骨皮質(zhì)、骨膜或其周圍組織感染而出現(xiàn)骨破壞、骨缺損。正常情況下由破骨細(xì)胞介導(dǎo)的骨吸收與成骨細(xì)胞介導(dǎo)的骨形成處于一個動態(tài)平衡的過程，感染發(fā)生時機體骨形成受抑制、骨吸收大于骨形成從而導(dǎo)致骨破壞，但具體機制有待進一步研究。

研究論文截圖

Fibulin2屬于Fibulin家族一員，是一種分泌蛋白，主要存在于細(xì)胞外基質(zhì)。Fibulin2蛋白由1184個氨基酸組成，分子量為127KD(千道爾頓)，與細(xì)胞外彈性蛋白、巢蛋白、纖維連接蛋白等聯(lián)系密切，在維持細(xì)胞形態(tài)、維持基底膜完整性，以及在細(xì)胞黏附等方面具有重要作用。目前關(guān)于Fibulin2的研究主要著眼于腫瘤進展、皮膚老化、心肌重塑等方面，缺乏Fibulin2與骨感染相關(guān)的研究。

費軍科研團隊通過蛋白組學(xué)研究分析感染骨標(biāo)本和正常骨標(biāo)本發(fā)現(xiàn)：骨感染患者的骨組織中Fibulin2升高。細(xì)胞實驗證實Fibulin2的升高主要與骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(BMSC)相關(guān)。將BMSC的Fibulin2基因敲除后，BMSC成骨分化潛能增強，而通過表達(dá)Fibulin2的BMSC成骨分化潛能減弱，證明Fibulin2在BMSC成骨分化過程中起重要作用。通過蛋白結(jié)構(gòu)及生物信息學(xué)分析，猜測Fibulin2可能作用于Notch2受體，使用免疫熒光、免疫共沉淀、Western-blot等實驗證實Fibulin2作用于BMSC的Notch2受體，并抑制Notch通路的激活，從而抑制BMSC成骨分化。并通過基因敲除小鼠及轉(zhuǎn)基因干細(xì)胞移植治療骨缺損等體內(nèi)實驗進一步證實了上述結(jié)果。

據(jù)介紹，本研究揭示了骨感染后骨破壞的機制，為減少骨破壞、促進骨愈提供新方向，為骨康復(fù)藥物的研究提供了新靶點，為戰(zhàn)創(chuàng)傷后骨感染的研究提供新思路。該研究得到了創(chuàng)傷、燒傷與復(fù)合傷國家重點實驗室自主研究課題、軍隊課題的資助。

(受訪者供圖)

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