Активность конститутивной протеинкиназы А в остеоцитах и поздних остеобластах оказывает анаболический эффект на кости.

Остеоциты участвуют в контроле образования кости. Однако пути передачи сигналов, регулирующие биологическую функцию остеоцитов, плохо определены. Ограниченные данные свидетельствуют о важной роли пути Gs / cAMP в функции остеоцитов. В настоящем исследовании мы исследовали гипотезу о том, что активация цАМФ-зависимой киназы A (PKA) в остеоцитах играет ключевую роль в контроле гомеостаза скелета. Чтобы проверить эту гипотезу, мы скрещивали мышей, несущих Cre-условный, мутированный аллель каталитической субъединицы PKA, который кодирует конститутивно активную форму PKA (CαR), с мышами, экспрессирующими Cre под контролем специфичного для остеоцитов промотора, DMP1. Это позволило нам направить экспрессию CαR в остеоциты в двойном трансгенном потомстве. Исследование экспрессии Cre показало, что CαR также экспрессируется в поздних остеобластах. Параметры кортикальной и губчатой кости у 12-недельных мышей определяли с помощью μCT. Экспрессия CαR в остеоцитах и поздних остеобластах изменяет форму кортикальной кости проксимальнее большеберцовой и малоберцовой кости (TFJ) и вызывает значительное увеличение ее размера.

В трабекулярной кости дистального отдела бедренной кости фракционный объем кости, трабекулярное число и толщина трабекулярной кости были увеличены. Это увеличение было частично результатом увеличения скорости образования кости (BFR) на эндостальной поверхности кортикальной кости проксимальнее TFJ, а также увеличения BFR на поверхности губчатой кости дистального отдела бедренной кости. Мыши, экспрессирующие CαR, демонстрировали заметное увеличение экспрессии маркеров остеобластов, таких как остерикс, runx2, коллаген 1α1 и щелочная фосфатаза (ALP). Интересно, что экспрессия маркерного гена остеоцитов, DMP1, была значительно повышена, но количество остеоцитов на площадь кости не изменилось. Экспрессия SOST, предполагаемой мишени для передачи сигналов PKA в остеоцитах, была значительно подавлена у женщин. Важно отметить, что изменений резорбции костной ткани не обнаружено. Таким образом, конститутивная передача сигналов PKA в остеоцитах и поздних остеобластах ведет к небольшому увеличению размера кортикальной кости проксимальнее TFJ и увеличению губчатой кости у самок мышей. Это было связано с понижающей регуляцией SOST и повышающей регуляцией нескольких маркерных генов остеобластов. Активации пути PKA в остеоцитах и поздних остеобластах достаточно для инициации анаболической реакции скелета.

PubMed ID: 23583750

Название журнала: Bone (ISSN: 1873-2763)

DOI: S8756-3282(13)00142-7

Список авторов: Kao Richard S, Abbott Marcia J, Louie Alyssa, O'Carroll Dylan, Lu Weidar, Nissenson Robert

Дата публикации: 2013/04/10

Молекулы в публикации: Циклические АМФ-зависимые протеинкиназы;