铁蓄积通过mTOR信号通路影响小鼠骨形成与血管生成偶联的实验研究

作者：Wang Aifei; Wu Jiadong; Xu Youjia

来源：中华内分泌代谢杂志, 2022, 38(01).

• 铁蓄积
• 哺乳动物雷帕霉素靶蛋白
• 骨形成
• 血管生成

在获得Bone杂志的授权后, 本文对该刊发表于2019年2月的文章[Wu J, Wang A, Wang X, et al. Rapamycin improves bone mass in high-turnover osteoporosis with iron accumulation through positive effects on osteogenesis and angiogenesis. Bone, 2019, 121:16-28]进行中文编译。铁蓄积是骨质疏松症的独立危险因素, 哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)在骨形成和血管生成中有着重要的作用。本研究旨在明确mTOR在铁蓄积相关骨质疏松症中的作用及其可能的分子机制, 以及雷帕霉素是否能通过靶向mTOR达到有效的治疗效果。构建野生型铁蓄积骨质疏松模型小鼠和转基因(Hepc-/-)铁蓄积骨质疏松模型小鼠, 检测体内mTOR水平, 体外利用枸橼酸铁铵(FAC)干预成骨细胞, 观察mTOR变化, 在动物水平采用雷帕霉素干预及在体外细胞水平转染mTOR特异性的siRNA, 观察雷帕霉素对铁蓄积骨质疏松模型小鼠骨参数、骨形成和血管生成的影响。结果显示, 野生型铁蓄积骨质疏松模型小鼠和Hepc-/-铁蓄积骨质疏松模型小鼠体内的mTOR水平均显著上升, 上调的mTOR能够通过激活Cxcl9的表达和分泌, 抑制骨组织中"骨形成与血管生成偶联" 。在动物水平采用雷帕霉素干预及在体外细胞水平转染mTOR特异性的siRNA可改善铁蓄积影响的骨形成及骨内血管的生成能力。在成骨细胞中铁蓄积可激活mTOR/STAT1/Cxcl9信号通路, 这些结果提示mTOR在铁蓄积骨质疏松症中起关键作用, 雷帕霉素能够有效靶向针对mTOR改善骨形成与骨内血管生成, 提高伴铁蓄积骨质疏松小鼠的骨量。