近日,骨科研究所杨惠林、耿德春教授团队及其合作者在《Nature Communications》(IF=15.7)杂志发表了题为“Targeting lipid raft-related stomatin to ameliorate osteoporosis in preclinical models”的研究论文。该研究揭示了一种由STOM介导的新型“脂筏-骨轴”骨代谢调控模式,为临床OP患者的诊断和防治提供新思路和新靶点。
骨质疏松症(Osteoporosis,OP)是一种以骨量低下、骨微结构破坏导致骨脆性增加、运动耐受性减低为特征的全身性骨病。OP病因和发病机理一直是研究的热点,但其具体分子机制仍未阐明。Stomatin(STOM)是一种广泛分布于质膜及胞内囊泡的整合膜蛋白,其不仅参与脂质转运调控,也通过膜微域重组影响细胞命运决定。本研究系统揭示STOM在骨组织中的作用,以及STOM敲除对OP进展的影响和潜在机制。
本研究发现STOM主要定位于人BMMs、间充质干细胞和中性粒细胞等相关细胞。与非OP样本相比,OP患者及小鼠骨组织STOM的表达显著增加。Micro-CT结果提示STOM-/-小鼠骨量较WT小鼠显著增多,骨组织学染色结果进一步表明STOM-/-小鼠骨组织破骨细胞与成骨细胞均减低。通过OVX手术构建绝经后OP小鼠模型, CTSK-Cre; STOMf/f小鼠骨丢失显著缓解,并且组织内破骨细胞形成及血清骨吸收标记物CTX-1水平显著抑制。体外,STOM缓解破骨细胞形成及骨吸收,而STOM水平升高则会导致破骨显著活化和骨吸收增强。通过转录组学测序分析,抑制STOM导致BMMs内抗氧化蛋白表达增加,STOM显著下调ROS介导的破骨细胞活化。通过免疫共沉淀联合蛋白质质谱分析, STOM与过氧化物酶1(Peroxiredoxin 1,Prdx1)相互结合,促进Prdx1溶酶体途径降解,最终加速破骨细胞分化。最后,体内实验表明靶向抑制小鼠骨髓STOM的表达可抑制破骨细胞分化,并减轻OVX诱导的骨质流失。
苏州大学骨科研究所耿德春教授、杨惠林教授、海安人民医院吕书军教授以及上海长征医院周琦教授为本文的共同通讯作者,陶华强、陈楷和王秋霏博士为本文共同第一作者。
原文链接:https://doi.org/10.1038/s41467-025-60032-9