Nature子刊: 成骨细胞来源的囊泡在体内诱导从骨形成到骨吸收的转换

骨骼重塑发生在人的一生中身体的不同部位，以维持骨骼结构平衡和全身矿物稳态。在这一重建过程中，破骨细胞去除矿化骨，而成骨细胞形成新骨。这些吸收和形成阶段通过间歇耦合阶段相互联系和平衡。

这两种细胞类型之间的功能耦合对维持正常的骨代谢至关重要，并对其从骨吸收阶段过渡到骨形成阶段(即逆转阶段)的控制机制进行了研究。这些机制受骨吸收过程中从骨基质中释放的胰岛素样生长因子I和转化生长因子-β、鞘氨醇-1-磷酸、包含胶原三螺旋重复的蛋白、信号素4d、ephrin B2和NF-κB配体受体激活因子(receptor activator of NF-κB ligand, RANKL)/RANK反向信号调节。

值得注意的是，所有这些因素都促进了从骨吸收阶段到骨形成阶段的转变。然而，终止成骨细胞骨形成和促进破骨细胞骨吸收(即反向逆转期)的分子和细胞机制仍不清楚。

图片来源: https://doi.org/10.1038/s41467-022-28673-2

近日，日本大阪大学的研究者在Nature communications杂志上发表了题为“Osteoblast-derived vesicles induce a switch from bone-formation to bone-resorption in vivo”的文章，该研究发现小成骨细胞囊泡(SOV)是一种细胞间的通信模式，控制着体内从骨形成到骨吸收阶段的动态转变。

在这里，研究者确定了成骨细胞来源的成熟细胞外小泡的一个特定子集，它们抑制骨形成并促进破骨细胞生成。活体成像显示，成熟的成骨细胞分泌并捕获细胞外小泡，称为小成骨细胞小泡(SOV)。

共培养实验表明，SOVs抑制成骨细胞分化，增强NF-κB配体受体激活因子的表达，从而诱导破骨细胞分化。共培养实验表明，SOVs抑制成骨细胞分化，增强NF-κB配体受体激活因子的表达，从而诱导破骨细胞分化。

小成骨细胞囊泡在骨重塑中的作用图示摘要

图片来源: https://doi.org/10.1038/s41467-022-28673-2

综上所述，在本研究中，研究者建立了一种先进的高分辨率显微镜系统来观察成熟成骨细胞(mob)体内分泌和捕获的细胞外囊泡。研究者发现了一个mobi衍生的囊泡亚群，通过microRNA (miRNA)介导的机制限制骨形成和刺激破骨细胞形成，从而调节反向逆转阶段。

该研究结果提供了一个通过SOV来了解MOB之间体内相互作用的视角，并证明了SOV是miR- 143依赖机制中调节反向反转开关的关键因素。(生物谷 Bioon.com)

参考文献

Maki Uenaka et al. Osteoblast-derived vesicles induce a switch from bone-formation to bone-resorption in vivo. Nat Commun. 2022 Feb 24;13(1):1066. doi: 10.1038/s41467-022-28673-2.