Mokslininkai atranda naują hormoną, galintį sukurti stiprius kaulus

Mokslininkai atranda naują hormoną, galintį sukurti stiprius kaulus

Ligos, sindromai

UCSF ir UC Davis mokslininkai išsprendė ilgą galvosūkį, kaip krūtimi maitinančių moterų kaulai išlieka stiprūs net tada, kai į pieną netenka kalcio.

Naujai atrastas hormonas, kuris palaiko stiprius krūtimi maitinančių moterų kaulus, taip pat gali padėti išgydyti kaulų lūžius ir gydyti osteoporozę platesnėje populiacijoje. Mokslininkai iš UC San Francisco ir UC Davis parodė, kad pelėms hormonas, žinomas kaip „motinos smegenų hormonas” (CCN3), padidina kaulų tankį ir stiprumą.

Jų rezultatai buvo paskelbti liepos 10 d Gamta.

„Vienas iš nuostabių dalykų, susijusių su šiais atradimais, yra tai, kad jei nebūtume tyrinėję pelių patelių, o tai, deja, yra biomedicininių tyrimų norma, tuomet galėjome visiškai praleisti šią išvadą“, – sakė mokslų daktarė Holly Ingraham. , vyresnysis naujojo dokumento autorius ir UCSF ląstelių molekulinės farmakologijos profesorius.

„Tai pabrėžia, kaip svarbu pažvelgti į gyvūnų patinus ir pateles visą gyvenimą, kad būtų galima visapusiškai suprasti biologiją.

Daugiau nei 200 milijonų žmonių visame pasaulyje kenčia nuo osteoporozės – didelio kaulų susilpnėjimo, dėl kurio dažnai lūžta. Moterims po menopauzės kyla ypač didelė osteoporozės rizika, nes sumažėja lytinio hormono estrogeno, kuris paprastai skatina kaulų formavimąsi, kiekis.

Žindymo metu estrogenų lygis taip pat yra mažas, tačiau osteoporozė ir kaulų lūžiai šiuo laikotarpiu yra daug retesni, o tai rodo, kad kažkas, išskyrus estrogeną, skatina kaulų augimą.

Ingrahamo laboratorija anksčiau išsiaiškino, kad pelių patelėms, bet ne pelių patinams, blokuojant tam tikrą estrogeno receptorių, esantį pasirinktuose neuronuose nedidelėje smegenų srityje, labai padidėjo kaulų masė.

Jie įtarė, kad kraujyje esantis hormonas buvo atsakingas už itin stiprius kaulus, bet tuo metu negalėjo jo rasti – tai ieškojimas, kuris dar labiau užsitęsė pasaulinės pandemijos metu.

Naujajame darbe Ingrahamas ir bendradarbiai atliko išsamią šio kaulus formuojančio hormono paiešką ir galiausiai nustatė, kad CCN3 yra veiksnys, atsakingas už mutantų patelės. Iš pradžių komanda buvo nustebinta dėl šio rezultato, nes CCN3 neatitiko tipiško iš neuronų išskiriamo hormono profilio.

Jų abejonės išnyko po to, kai jie rado CCN3 tame pačiame smegenų regione žindančioms pelių patelėms. Negaminant CCN3 šiuose atrinktuose neuronuose, žindančios pelių patelės greitai neteko kaulų, o jų kūdikiai pradėjo kristi svoris, patvirtinantis hormono svarbą palaikant kaulų sveikatą žindymo laikotarpiu. Remiantis šiuo atradimu, jie dabar vadina CCN3 kaip motinos smegenų hormoną (MBH).

Kai jaunoms suaugusioms ir vyresnėms pelių patelėms ar patinams buvo įgyvendintos cirkuliuojančio CCN3 didinimo strategijos, per kelias savaites jų kaulų masė ir stiprumas labai padidėjo. Kai kuriose pelių patelėse, kurioms trūko viso estrogeno arba kurios buvo labai senos, CCN3 galėjo padidinti kaulų masę daugiau nei dvigubai.

Kai Ingrahamo mokslinis bendradarbis Thomas Ambrosi, Ph.D. iš UC Davis, išbandė šiuos kaulus, jį nustebino jų stiprumas.

„Yra kai kurių situacijų, kai labai mineralizuoti kaulai nėra geresni; jie gali būti silpnesni ir iš tikrųjų lengviau lūžti”, – paaiškino jis. „Tačiau kai išbandėme šiuos kaulus, jie pasirodė daug stipresni nei įprastai.

Ambrosi atidžiai ištyrė kamienines ląsteles kauluose, kurios yra atsakingos už naujo kaulo susidarymą, ir nustatė, kad kai šios ląstelės buvo veikiamos CCN3, jos buvo daug labiau linkusios generuoti naujas kaulų ląsteles.

Norėdami patikrinti hormono gebėjimą padėti gydyti kaulus, mokslininkai sukūrė hidrogelio pleistrą, kurį būtų galima užklijuoti tiesiai ant kaulo lūžio vietos, kur dvi savaites lėtai atpalaiduotų CCN3. Senyvų pelių kaulų lūžiai paprastai negyja gerai. Tačiau CCN3 pleistras paskatino naujo kaulo susidarymą lūžio vietoje, prisidėdamas prie jaunatviško lūžio gijimo.

„Mes niekada negalėjome pasiekti tokio mineralizacijos ir gydymo rezultato taikydami kitą strategiją“, – sakė Ambrosi. „Mes tikrai džiaugiamės galėdami tai tęsti ir galbūt pritaikyti CCN3 esant kitoms problemoms, tokioms kaip atauga kremzlė.

Mokslininkai planuoja atlikti būsimus CCN3 molekulinių mechanizmų, jo lygio žindančių moterų tyrimus, taip pat hormono potencialą gydyti įvairias kaulų ligas.

Muriel Babey, medicinos mokslų daktarė, UCSF endokrinologijos skyriaus bendraautorė ir gydytoja-mokslininkė, nori pradėti klausti, kaip CCN3 veikia kaulų metabolizmą kliniškai svarbiose ligose. Bendradarbiaudamas su UCSF Catalyst programa, William Krause, Ph.D., vyresnysis mokslininkas ir vienas iš šio projekto vadovų, pradės versti šiuos naujus rezultatus.

„Kaulų retėjimas nutinka ne tik moterims po menopauzės, bet dažnai išgyvenusioms krūties vėžį, vartojančioms tam tikrus hormonų blokatorius; jaunesnėms, gerai treniruotoms elitinėms sportininkėms ir vyresnio amžiaus vyrams, kurių santykinis išgyvenamumas yra prastesnis nei moterų po klubo lūžio. “, – sakė Ingrahamas. „Būtų neįtikėtinai įdomu, jei CCN3 galėtų padidinti kaulų masę visais šiais scenarijais.”