Nature子刊：利用特定光线照射骨组织可促进骨骼自我修复

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Nature子刊：利用特定光线照射骨组织可促进骨骼自我修复
  b2 m* w1 I) a1.        Opto-RANK' N) R3 e4 z/ l0 p# L
2.        破骨细胞/ W' }6 V% p  M1 j( P# o# P" P
3.        巨噬细胞  ^2 p- `) b: m  C& R/ h$ w" T( [
4.        TRAF6
0 `( y3 R& ]- C/ e) W# N7 u) H来源：生物谷原创 2024-03-28 08:47
/ L2 K" c( |' p" M: z% ^7 _" S, c蓝光激活可以实现对 Opto-RANK 活性的精确控制，这使其成为细胞疗法的有力工具，例如治疗异常钙化疾病和牙齿矫正问题。4 {, L0 q* G  d9 h& o
喝牛奶有助于骨骼长得又粗又壮，但如果直接照射光线也有帮助呢？0 \# V/ n6 U% s( X7 C' p
如今，在一项新的研究中，来自日本东京医科齿科大学的研究人员报告说，利用光线照射骨组织有助于治疗骨病。他们发现，基于光线的治疗方法可以帮助激活骨骼进行自我修复。相关研究结果近期发表在Scientific Reports期刊上，论文标题为“Development of an optogenetics tool, Opto-RANK, for control of osteoclast differentiation using blue light”。( _. s* o) Y0 ^2 D% Q6 b
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骨骼在破骨细胞（osteoclast）和成骨细胞（osteoblast）的作用下不断重塑，其中破骨细胞负责分解骨组织，而成骨细胞负责生成新的骨组织。这两类细胞都是从未成熟的前体细胞发育而来，控制它们的活动是治疗骨骼生长障碍的一种很有前景的方法。" H9 L) O4 L. w8 [$ [6 K
论文共同通讯作者 Takao Nakata 说，“以前的研究已经使用了光遗传学，即通过光激活目标分子来诱导或增强特定的细胞功能。然而，光遗传学工具尚未被用于由前体细胞分化而形成的成熟分化细胞，比如由单核细胞/巨噬细胞产生的破骨细胞。”
" F9 t# v  t4 C在这项新的研究中，这些作者构建了RANK的光激活形式，其中RANK是破骨细胞分化过程中的一种重要信号蛋白。然后，他们在巨噬细胞中表达了这种名为Opto-RANK的光遗传蛋白，并用蓝光照射激活它，观察这些巨噬细胞是否会开始表现得像破骨细胞。/ t' C8 {7 f7 S: O" M  ~+ h: P7 o2 \
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图片来自Scientific Reports, 2024, doi:10.1038/s41598-024-52056-w) B6 E& v& R6 N5 v
论文共同通讯作者 Tomohiro Ishii 解释说，“这些结果非常明显。Opto-RANK对蓝光激活的反应是形成活性簇，从而招募TRAF6，即一种调节破骨细胞分化的关键分子。”
2 h1 h% j/ p* R此外，这些蓝光激活的巨噬细胞还表现出三个基因的激活，这些基因通常在成熟的破骨细胞中表达。这些巨噬细胞还形成了许多小坑，这是成熟破骨细胞的一个特征，有助于它们分解骨组织。8 ?9 H" f7 u' n# a
Nakata说，“我们的研究结果表明，Opto-RANK可用于诱导巨噬细胞分化为破骨细胞，并在蓝光激活下刺激局部骨吸收。”; x$ N" N' r0 k5 P2 _" {' o3 ?, B
蓝光激活可以实现对 Opto-RANK 活性的精确控制，这使其成为细胞疗法的有力工具，例如治疗异常钙化疾病和牙齿矫正问题。此外，Opto-RANK 的作用可能超出骨生物学的范畴，因为 RANK 信号还涉及其他重要功能，如免疫、体温调节和肿瘤发生。（生物谷 Bioon.com）
- g/ J2 L  ^; e3 ]3 @参考资料：: P+ p! w1 j  K) y
Aiko Takada et al. Development of an optogenetics tool, Opto-RANK, for control of osteoclast differentiation using blue light. Scientific Reports, 2024, doi:10.1038/s41598-024-52056-w.
3 A6 a6 E$ p% s, nOpto-RANK: A light switch for osteoclasts that could activate bone repair
' g, w. }; y/ T3 D# c7 ]+ F: J& {5 Uhttps://medicalxpress.com/news/2024-03-opto-osteoclasts-bone.html: J: s! Z1 z! |" A, w# f, H

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