尿囊素促进破骨细胞缺陷斑马鱼骨折修复

骨折愈合是一个由多细胞介导的多步骤的严密有序的过程,其中破骨细胞介导的骨重塑在骨折愈合中具有关键作用,其生成减少或者功能障碍不仅导致骨折的易发生,还会引起骨折愈合障碍。但是,目前关于破骨细胞缺陷所致的骨折愈合障碍的研究较少,并且临床上尚缺乏针对破骨细胞缺陷所致骨折愈合障碍的治疗药物。斑马鱼(Danio rerio)骨骼系统中的细胞类型和调节途径与哺乳动物高度相似,使得其被广泛地运用于骨骼相关的研究。为了研究破骨细胞缺陷所致的骨折愈合障碍过程以及寻找有潜力的治疗药物,本研究使用前期建立的fms基因突变斑马鱼(fmsj4e1)构建了体内破骨细胞缺陷骨折模型,结果发现功能性破骨细胞减少可在骨折早期影响骨折的愈合;使用离体鳞片培养系统用于筛选破骨细胞靶向药物,获得了可以激活破骨细胞的小分子化合物尿囊素(allantoin,ALL);随后,在体内fmsj4e1骨折缺陷模型中验证了ALL对破骨细胞的激活作用以及对骨折修复的促进作用;最后,通过对破骨细胞生成和成熟过程的分析,发现ALL可能通过调节RANKL/OPG来促进破骨细胞的成熟,从而促进fmsj4e1骨折愈合。本研究为未来改善破骨细胞缺陷引起的骨折愈合障碍提供了潜在的新方法。