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當關鍵的酶促過程下降時骨折的風險可能增加

作者：佚名來源：MedSci梅斯日期：2021-01-06

導讀

紐約州特洛伊市-體內酶促過程的喪失會增加一個人骨折的風險。這個新的見解最近由由倫斯勒理工學院生物技術和跨學科研究中心(CBIS)主任Deepak Vashishth領導的國際科學家和工程師團隊在eLife上發表。

關鍵字：骨折

酶促過程對於體內發生的許多化學反應都是必不可少的，包括對機械支持至關重要的骨骼內細胞外基質的產生。磷酸化-那些關鍵的酶促過程之一-是磷酸基團與蛋白質的結合，對於細胞調節至關重要。這個過程在許多疾病中都有作用，但是直到現在，研究人員還不知道它是否改變了組織的完整性和器官功能。

在本文中，研究人員研究了一種稱為骨橋蛋白的蛋白，該蛋白在將基質保持在一起方麵起著至關重要的作用。研究人員開發了一種過程，他們可以在轉基因小鼠的骨骼中誘導磷酸化(或類似物的去磷酸化)，其中一些骨骼中含有骨橋蛋白，而其他骨骼中則沒有。通過比較兩組的結果，研究人員發現，骨折韌性是衡量骨機械強度的指標，隨著骨橋蛋白磷酸化的增加而增加，而隨著去磷酸化的程度下降。更具體地，磷酸化增強了交聯並增加了骨橋蛋白上的帶電基團與骨礦物質之間的吸引力，從而使骨骼更堅固，骨折更困難。

Vashishth說：“這是第一項研究，表明骨骼中的磷酸化很重要，特別是它如何幫助骨骼釋放能量，這種修飾的喪失對骨骼有害。”

研究小組還研究了骨橋蛋白磷酸化水平在罕見的骨骼疾病低磷酸鹽血症和高磷酸鹽血症中的作用，這些疾病與骨骼畸形有關。Vashishth說，在這兩種疾病中，骨橋蛋白的磷酸化水平都下降了，這一發現為進一步的研究奠定了基礎。

Vashishth說：“另一個有希望的發現是，這些水平確實會隨著骨骼疾病而改變。”“在這些疾病條件下，磷酸化直接影響骨骼的骨折傾向嗎?我們可以使用哪些治療工具來解決這個問題?這是我們要研究的問題。”

秉承推動倫斯勒大學研究和教育的模式-新理工學院的精神，這項研究在多個學科之間高度協作。Vashishth及其實驗室與加拿大麥吉爾大學，英國南安普頓大學，希臘帕特雷大學，丹麥奧爾胡斯大學和奧地利維也納科技大學的研究人員合作。每個研究團隊都為這項工作帶來了不同的專業知識和這一難題。