近日,国家自然科学基金委医学部在国家自然科学基金委网站主页详细报道了白晓春教授研究团队在软骨发育和骨质疏松研究方面取得的重要进展。研究团队在软骨发育和骨质疏松研究方面的研究成果分别以“mTORC1 regulates PTHrP to coordinate chondrocyte growth,proliferation and differentiation(雷帕霉素靶蛋白复合物1通过甲状旁腺激素相关肽调控软骨细胞的生长、增殖与分化)”和“Osteoblasts secrete Cxcl9 to regulate angiogenesis in bone(成骨细胞分泌Cxcl9调控骨的血管生成)”为题,于2016年4月4日和12月14日在Nature Communications在线发表。
白晓春教授课题组研究发现mTORC1可通过改变其下游激酶S6K1的活性,干预转录因子Gli2入核转录过程,激活其下游重要的软骨发育分子PTHrP的表达,最终影响软骨细胞的肥大分化进程(图1)。白晓春和金大地课题组共同研究发现骨髓成骨细胞,可分泌趋化因子Cxcl9,Cxcl9与血管内皮生长因子(VEGF)相互作用进而阻止其与血管内皮细胞膜上的VEGF受体结合,从而抑制血管生成。mTORC1可通过上调转录因子STAT1表达,增强STAT1与Cxcl9基因启动子区的结合,增加Cxcl9的转录与分泌,从而抑制骨的血管生成与骨形成(图2)。
论文名称:
Yan B, Zhang Z, Jin D, Cai C, Jia C, Liu W, Wang T, Li S, Zhang H, Huang B, Lai P, Wang H, Liu A, Zeng C, Cai D, Jiang Y, Bai X*. mTORC1 regulates PTHrP to coordinate chondrocyte growth, proliferation and differentiation. Nat Commun. 2016 Apr 4;7:11151.
Huang B, Wang W, Li Q, Wang Z , Yan B, Zhang Z, Wang L , Huang M, Jia C, Lu J, Liu S, Chen H, Li M, Cai D, Jiang Y, Jin D*, Bai X*. Osteoblasts secrete Cxcl9 to regulate angiogenesis in bone, Nat Commun. 2016 Dec 14;7:13885.
图1. mTORC1协调软骨细胞增殖与分化的机制
A:mTORC1通过调节PTHrP协调软骨细胞增殖与分化
B:mTORC1/S6K1调节PTHrP转录的分子机制
图2. 成骨细胞分泌Cxcl9,调节成骨与骨内血管形成