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TGF-β/Smad与BMP2/GPNMB信号轴协同调控骨形成的分子基础2025-05-20 08:56:40

随后,Abdelmagid等人对Gpnmb突变型小鼠进行基因筛查,发现D2J小鼠颅内TGF-β1及TGF-β受体Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的表达较野生型小鼠升高,尤其是受体Ⅱ在D2J原代成骨细胞中上调明显。尽管TGF-β1的mRNA和蛋白水平在两种小鼠之间没有差异,但D2J成骨细胞中TGF-β受体Ⅱ的蛋白含量明显高于对照组,D2J成骨细胞中还出现了Smad2/3磷酸化。表明TGF-β受体和Smad磷酸化介导的信号通路在D2J成骨细胞中被激活。

骨形态发生蛋白2是一种多能因子,属于TGF-β超家族蛋白。是成骨细胞分化的直接诱导剂,在成骨过程中起关键作用。研究表明,BMP2以剂量依赖性方式增加GPNMB的表达。使用GPNMB反义寡核苷酸转染成骨细胞培养物,并用BMP2处理后,GPNMB表达减少,与BMP2诱导的早期和晚期分化标志物显著减少相关。这表明GPNMB可能是BMP2的下游调控因子,促进成骨细胞的分化及矿化。此外,将BMP2直接注射至缺损的下颌骨进行愈合治疗,发现愈合10天时GPNMB表达量达到峰值,进一步提示GPNMB是BMP2介导的成骨细胞分化激活的下游介质。因此,BMP2通过上调GPNMB的表达,促进成骨细胞的分化和基质矿化,增强骨形成活性。
 
GPNMB与TGF-β和BMP2信号通路之间的相互作用涉及多种分子水平的调控机制,对细胞生物学和骨骼生物学的研究具有重要意义。然而,这一领域的研究仍在进行中,需要更多的实验和临床研究来揭示其具体的分子机制及生物学功能。Wnt/β-catenin信号转导通过控制成骨细胞和破骨细胞的分化在骨代谢中发挥重要作用。
 
出自《GPNMB在骨重塑和疾病中的信号传递》 作者:杨绵绵,黄睿奇,温瑞明.