当临界酶过程下降时,骨折风险可能增加
身体内的酶促过程的丧失可以提高一个人的骨折的风险。这个新的洞察力最近发表在el由Ideak Vashishth领导的国际科学家和工程师的国际团队,Rensselaer Polytechnical Institute的生物技术和跨学科研究中心(CBIS)主任。
酶法对于身体内发生的任何数量的化学反应是必不可少的,包括在骨内产生细胞外基质,这对于机械支撑至关重要。磷酸化 - 其中一种关键的酶法 - 是将磷素与蛋白质的连接,对细胞调节至关重要。这个过程在许多疾病中起着作用,但到目前为止,研究人员不知道它是否改变了组织完整性和器官功能。
在这篇论文中,研究人员观察了一种叫做骨桥素它在维系母体的过程中起着至关重要的作用。研究人员开发了一种可以进行诱导的方法磷酸化- 它的对应物,从基因改性小鼠中脱磷酸化 - 骨骼,有些人患有骨桥蛋白和其他没有的其他人。通过比较两组的结果,研究人员发现,断裂韧性,骨骼机械强度的衡量标准,随着骨桥蛋白磷酸化的增加而增加,并用去磷酸化下降。更具体地,磷酸化增强交联并增加了骨桥蛋白和骨矿物质上的带电基团之间的吸引力,使骨骼更强,骨折更加困难。
Vashishth说:“这是第一个阐明骨骼中磷酸化的研究,特别是它如何帮助骨骼释放能量,而这种修饰的丧失对骨骼有害。”
研究小组还研究了骨桥蛋白磷酸化水平在与骨骼畸形相关的罕见骨病低磷血症和高磷血症中的作用。Vashishth说,在这两种疾病中,骨桥蛋白磷酸化水平降低,这一发现为进一步的探索奠定了基础。
“另一个有希望的发现是,这些水平确实会随着骨骼疾病而改变,”Vashishth说。“在这些疾病中,磷酸化是否直接影响骨骼的骨折倾向?”我们能用什么治疗工具来解决这个问题呢?这些都是我们想要调查的问题。”
按照新理工学院的精神,也就是推动伦斯勒研究和教育的模式,这项研究是跨多个学科高度合作的。Vashishth和他的实验室与加拿大麦吉尔大学、英国南安普顿大学、希腊Patras大学、丹麦奥尔胡斯大学和奥地利维也纳理工大学的研究人员合作。每个研究小组都带来了不同的专业知识和拼图。
该研究小组的发现也可应用于其他结缔组织的类似过程,并可能用于对抗异常骨桥蛋白磷酸化水平的治疗。
“这不仅仅是骨骼特有的,因为磷酸化在身体的其他组织中是普遍存在的变化,”Vashishth说。骨桥蛋白不仅存在于骨它存在于我们身体的其他组织中,比如肾脏和其他一些部位。这项研究还可以揭示其他可能发生在全身的事情。”
进一步探索
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