重磅研究！Klotho介导的信号转导是牙槽骨重建和再生的重要组成部分

颌面部骨骼具有重要的生理功能，如形成面部骨架，保护消化系统和呼吸系统，以及为邻近的软组织和牙齿结构提供支持。颌面部骨缺损常见于临床。最常见的原因包括炎症、创伤、口腔癌和先天性出生缺陷。

由于其独特的特征，面部骨骼的美学要求，以及可能导致心理社会痛苦的重大生理变化，骨缺损和骨再生的治疗一直是具有挑战性的。颌面部由于其独特的胚胎起源、骨形成和结构，与大多数其他骨骼有明显的区别。因此，阐明颌面部骨骼发育和修复的机制对于创新治疗颌面部骨缺损的治疗策略是至关重要的。

图片来源: https://doi.org/10.1038/s41392-022-00957-5

颌面部骨缺损常见于临床。更清楚地了解指导颌面部骨形成的调控网络将促进新骨再生治疗方法的发展。成纤维细胞生长因子(成纤维细胞生长因子)信号通路在颌面部骨骼发育中起关键作用。Klotho是一种I型跨膜蛋白，是成纤维细胞生长因子受体复合体的重要组成部分。最近的研究报道了Klotho在骨骼中的表达。然而，Klotho在颅骨发育和修复中的作用仍不清楚。

近日，来自四川大学华西口腔医院的研究者们在Signal Transduction and Targeted Therapy杂志上发表了题为“Klotho in Osx+-mesenchymal progenitors exerts proosteogenic and anti-inflammatory effects during mandibular alveolar bone formation and repair”的文章，该研究结果证实了Klotho在OSX+-间充质前体细胞中的表达在下颌牙槽骨形成和修复过程中控制成骨细胞分化和破骨细胞生成的机制。Klotho介导的信号转导是牙槽骨重建和再生的重要组成部分。它也可能是未来治疗的目标。

在本研究中，研究者使用一种遗传策略来报告在OSX阳性的间充质祖细胞中Klotho基因的缺失导致在生理和病理条件下成骨显著减少。Klotho缺乏的间充质祖细胞在体外和体内也抑制破骨细胞的形成。

在炎症和创伤诱导的骨丢失条件下，研究者发现Klotho通过抑制RANKL的表达来抑制炎症诱导的TNFR信号转导。更重要的是，研究者首次发现Klotho存在于人的牙槽骨中，在正常和病理条件下都有不同的表达模式。

人牙槽骨在根尖周炎中与Klotho表达模式的改变有关

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综上所述，本研究证明了OSX+-间充质祖细胞中Klotho基因的特异性缺失减少了下颌骨的牙槽骨形成和骨吸收，导致牙槽骨量增加。研究者发现Klotho缺陷的成骨细胞表达较少的RANKL，RANKL负责抑制破骨细胞的形成。

此外，在Klotho缺乏的成骨细胞中，炎症相关的骨修复过程中的骨形成会减弱。有趣的是，Klotho在小鼠和人类的牙槽骨重塑过程中被激活，其功能是抑制肿瘤坏死因子-α诱导的成骨细胞系细胞RANKL的表达，并间接介导破骨细胞的形成。这些发现揭示了间充质祖细胞表达的Klotho在介导下颌牙槽骨发育和修复中的新的生理和病理功能。(生物谷 Bioon.com)

参考文献

Yi Fan et al. Klotho in Osx+-mesenchymal progenitors exerts proosteogenic and anti-inflammatory effects during mandibular alveolar bone formation and repair. Signal Transduct Target Ther. 2022 May 11;7(1):155. doi: 10.1038/s41392-022-00957-5.