Водородът инхибира остеокластогенезата в клетките на костния мозък на мишкаНаучно Изследване

Резюме:

Водородът (H2) е основен продукт на биоразграждане на имплантирани магнезиеви (Mg) сплави, които обикновено се използват при заздравяването на фрактури на костите. Нашето по-ранно проучване показа, че H2 може да инхибира остеокластогенезата на мононуклеарни клетки от костен мозък на мишка (BMMC) по време на диференциацията на тези клетки в остеокласти, като по този начин улеснява заздравяването на фрактури. Въпреки това, начинът, по който Н2 инхибира остеокластогенезата, остава да бъде изяснен. Настоящото проучване използва РНК-секвениране за изследване на транскриптома на BMMCs, изложени на H2, в индуцирана от остеокласти среда и идентифицира целевите гени и сигнални пътища, чрез които H2 проявява своите биологични ефекти. Бяха идентифицирани няколко повишени гена: Fos, Dusp1, Cxcl1, Reln, Itga2b, Plin2, Lif, Thbs1, Vegfa и Gadd45a. Бяха разкрити и няколко понижени гена: Hspa1b, Gm4951, F830016B08Rik, Fads2, Hspa1a, Slc27a6, Cacna1b, Scd2, Lama3 и Col4a5. Тези диференциално експресирани гени участват главно в каскадите на диференциация на остеокластите, както и PI3K-AKT, Forkhead box O (FoxO), MAPK, пероксизомен пролифератор-активиран рецептор (PPAR), TNF, TGF-β, JAK-STAT, RAS, VEGF , хипоксия-индуцируем фактор (HIF-1) и AMPK сигнални пътища. В обобщение, настоящото изследване разкрива ключовите гени и сигнални пътища, участващи в H2-медиираното инхибиране на остеокластогенезата, като по този начин предоставя теоретична основа за значението на H2 и експериментална основа за прилагането на Mg сплави при лечението на остеопороза.