4月26日，國際學術期刊Bone research在線發(fā)表了中國科學院生物化學與細胞生物學研究所鄒衛(wèi)國研究組的研究成果“Histone demethylase LSD1 regulates bone mass by controlling WNT7B and BMP2 signaling in osteoblasts”。該研究工作發(fā)現(xiàn)組蛋白去甲基化酶LSD1作為一個關鍵負向調(diào)控因子調(diào)節(jié)骨形成，揭示了一個潛在的治療骨質(zhì)疏松的藥物靶點。

 

        骨質(zhì)疏松癥是常見的老年退行性骨病。目前臨床上廣泛使用雙磷酸鹽類和雌激素類藥物治療骨質(zhì)疏松癥，但是雙磷酸鹽類藥物只能特異性抑制破骨細胞介導的骨吸收功能，而不能改善骨形成能力，不能很好地進行骨的重建。而雌激素類藥物副作用廣泛，因此對于骨質(zhì)疏松癥仍然缺乏更有效的治療手段。成骨細胞來源于間充質(zhì)干細胞，負責骨的構建和生成。激活成骨細胞促進骨形成，從而形成健康的骨，是治療骨質(zhì)疏松的一個新的重要策略。

 

        在鄒衛(wèi)國研究員的指導下，研究生孫軍等人通過篩選中胚層間質(zhì)干細胞向成骨細胞的分化調(diào)節(jié)因子，發(fā)現(xiàn)組蛋白去甲基化酶LSD1能調(diào)控成骨細胞的分化。在小鼠的間充質(zhì)干細胞內(nèi)敲除LSD1導致骨量上調(diào)以及骨重塑速率加快。體外實驗表明在人的間充質(zhì)干細胞中敲低LSD1或是在小鼠骨髓基質(zhì)細胞中敲除LSD1都將加強成骨細胞的分化。通過ChIP-seq和RNA-seq技術，研究人員鑒定出BMP2和WNT7B蛋白是LSD1直接調(diào)控的底物，當LSD1被抑制或缺失后，BMP2和WNT7B高表達激活了BMP和mTORC1信號通路，進而促進成骨細胞的分化和骨量的提升。此外，LSD1的抑制劑Tryanylcypromine (TCP)能夠有效地增強小鼠的骨量，提示LSD1可以作為骨質(zhì)疏松癥的候選治療靶點。

 

        此論文得到了哈佛大學石雨江教授、Joerg Ermann 博士的支持。該項研究獲得國家杰出青年基金、中科院先導專項和科技部973項目支持，數(shù)據(jù)收集工作和動物飼養(yǎng)分別得到生化與細胞所公共技術服務中心和動物平臺支持。