自噬抑制减少颅面骨量gydF4y2Ba

巨噬(Macroautophagy,以下简称自噬)是在生理和病理条件下,通过降解错误折叠的蛋白质、回收功能失调的细胞器、产生能量燃料来维持细胞稳态的主要细胞内降解机制。自噬包括两个主要步骤:自噬体的形成,包括双膜囊泡的成核-延伸-闭合,以及随后溶酶体和自噬体的融合,形成自噬体,并在此发生降解。gydF4y2BaFip200gydF4y2Ba(gydF4y2BaFgydF4y2BaAK-familygydF4y2Ba我gydF4y2Ba实习gydF4y2BaPgydF4y2Barotein的gydF4y2Ba200gydF4y2BakDa)和gydF4y2BaAtg5gydF4y2Ba(gydF4y2Ba一个gydF4y2BaugydF4y2BatgydF4y2BaophagydF4y2BaggydF4y2Bay-relatedgydF4y2Ba5gydF4y2Ba)是两个重要的自噬基因,它们在自噬的不同步骤中起作用:gydF4y2BaFip200gydF4y2Ba对自噬诱导和gydF4y2BaAtg5gydF4y2Ba对自噬膜的延伸至关重要(图1)。近年来,大量研究表明,自噬失调与许多人类疾病有关,如神经退行性疾病、肌病、心脏病、肝和肺纤维化、免疫疾病和癌症。gydF4y2Ba

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图1所示。自噬包括两个主要步骤:自噬体的形成和随后溶酶体与自噬体的融合,形成自噬体,并在此发生降解。Fip200 (200 kDa的fak家族相互作用蛋白)和Atg5(自噬相关5)在指定的步骤中是必不可少的,它们与其他自噬基因(此处未显示)一起启动和完成自噬。gydF4y2Ba

自噬在骨骼系统中的作用是近年来研究的热点。自噬功能在人体骨骼健康中起着重要作用。适当的自噬功能需要支持骨发育和体内平衡。与长骨、椎骨等骨骼的其他部位相比,颅面骨的成骨过程更为复杂。例如,颅面骨具有双重胚胎起源(神经嵴和中胚层)和双重骨化途径(膜内和软骨内骨化)(图2)。尽管人们逐渐了解自噬在一般骨骼稳态中的作用,但其在颅面骨形成和稳态中的作用尚不清楚。gydF4y2Ba

我们之前报道过通过删除gydF4y2BaFip200gydF4y2Ba导致小鼠股骨和椎骨的骨量减少,损害成骨细胞矿化。在本研究中,我们删除了gydF4y2BaFip200gydF4y2Ba和gydF4y2BaAtg5gydF4y2Ba在成骨细胞系中使用gydF4y2BaOsterix-CregydF4y2Ba探讨自噬抑制对颅面骨形成的影响。我们的数据证明了自噬在发育和出生后生长期间颅面骨获得中的重要作用。有趣的是,我们的数据显示,自噬抑制在不同骨化途径形成的骨骼中不同程度地损害了颅面骨的获得。颅穹窿(如额骨和顶骨)和颅底骨(如蝶前骨和枕骨)分别通过膜内骨化和软骨内骨化形成。我们的数据表明,任何一种都可以抑制自噬gydF4y2BaFip200gydF4y2Ba或gydF4y2BaAtg5gydF4y2Ba缺失对颅拱顶骨获得的负面影响更大,表明自噬可能在膜内骨化中发挥更大的作用。此外,我们的数据显示gydF4y2BaFip200gydF4y2Ba缺失导致神经嵴源性骨(如额骨和蝶前骨)比中胚层源性骨(如顶骨和基枕骨)的骨量减少更大,这可能部分解释为报道的神经嵴源性成骨细胞和中胚层源性成骨细胞内在的生物学差异。最后,我们的数据显示,颅面骨缺乏的骨量下降幅度更大gydF4y2BaAtg5gydF4y2Ba比那些缺乏gydF4y2BaFip200gydF4y2Ba。gydF4y2Ba

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图2所示。颅面骨具有双重胚胎起源和骨化途径。颅顶的额骨和顶骨是通过膜内骨化形成的,但分别来自神经嵴和中胚层;颅底的蝶前骨和基枕骨是通过软骨内成骨形成的,分别来自神经嵴和中胚层。gydF4y2Ba

虽然这种差异可以用更高的删除效率来解释gydF4y2BaAtg5gydF4y2Ba相比gydF4y2BaFip200gydF4y2Ba通过gydF4y2BaOsterix-CregydF4y2Ba另一种解释是,这种差异是由细胞自噬独立作用引起的gydF4y2BaFip200gydF4y2Ba和/或gydF4y2BaAtg5gydF4y2Ba。事实上,自噬研究领域的一个共同挑战是所有自噬基因都具有自噬无关的功能。官方manbetx手机版因此,一个关键问题是如何证明在自噬突变生物体/细胞中观察到的表型和相关机制确实仅仅是由自噬缺陷本身引起的。随着一种新的FIP200-4A突变敲入小鼠模型的可用性,其中只有自噬特异性功能gydF4y2BaFip200gydF4y2Ba在体内被破坏,我们将能够在不久的将来确定自噬对骨骼和颅面骨稳态的具体贡献。gydF4y2Ba

晓曦魏gydF4y2Ba1gydF4y2Ba,gydF4y2Ba范刘gydF4y2Ba2gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba吉林大学口腔医院正畸科,吉林长春130021gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba美国密西根大学牙科学院生物与材料科学与修复学系,密西根州安娜堡48109gydF4y2Ba

出版gydF4y2Ba

自噬调节颅面骨获取gydF4y2Ba
托马斯宁,崔辉,魏祥,王丽,米什娜,关健,刘飞gydF4y2Ba
2019年11月gydF4y2Ba

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