研究人員鑒定促進骨分化的成骨寡核苷酸

骨組織穩(wěn)態(tài)是通過成骨細胞的骨形成和破骨細胞的骨吸收之間的平衡來維持的。然而，當成骨細胞功能隨著年齡的增長而下降時，骨重塑失去平衡，骨量和密度下降，導致骨質(zhì)疏松癥，影響全球2億人。激活成骨細胞和促進骨分化的分子被認為是骨質(zhì)疏松癥的藥物發(fā)現(xiàn)種子。

由助理教授 Tomohide Takaya 領導的研究小組之前發(fā)現(xiàn)了一種誘導肌肉分化的寡脫氧核苷酸 (ODN)。該研究小組認為可能存在促進骨分化的ODN，并進行了這項研究。結(jié)果，該小組成功地鑒定了一種 18 個堿基的成骨 ODN (osteoDN)，即 iSN40，它促進了小鼠成骨細胞從來自乳酸菌基因組序列的 44 種 ODN 分化。研究證實，iSN40具有誘導骨分化和成熟鈣沉積骨細胞所需基因表達的作用。iSN40作為一種激活成骨細胞的ODN，有望作為一種核酸藥物用于治療骨質(zhì)疏松癥。

本研究旨在直接作用于成骨細胞并促進骨分化，并發(fā)現(xiàn)對治療骨質(zhì)疏松癥有用的核酸藥物種子。盡管許多人因骨質(zhì)疏松而面臨骨折的風險，但目前使用的治療劑是蛋白質(zhì)/肽制劑，例如抗體和激素(地諾單抗、romosozumab等)，難以大量生產(chǎn)且價格昂貴。另一方面，可以廉價地合成核酸。因此，Takaya 助理教授希望提出核酸藥物治療骨質(zhì)疏松癥的可能性，因為核酸易于制造和儲存，為下一代藥物提供潛在的納米分子。

該研究小組準備檢查大量 DNA 序列并進行長時間的實驗以尋找osteoDN，當時尚不清楚它們是否存在。他們準備進行長時間的實驗，檢查許多 DNA 序列，但對找到 ODN 的容易程度感到驚喜。有人可能會認為這可能只是運氣，或者更確切地說，Takaya 助理教授認為，這是我們尚未發(fā)現(xiàn)osteoDNs 的事實。影響細胞命運的 ODN 序列(例如osteoDN)可能比我們之前認為的要多得多。

OsteoDNs 是短的單鏈 DNA，可以促進骨細胞的形成。這種成骨的osteoDN有望作為骨質(zhì)疏松癥的治療藥物。下一步是在動物模型中證明成骨骨化骨的作用。最終，目標是在臨床環(huán)境中應用它作為治療骨質(zhì)疏松癥的藥物。

研究結(jié)果發(fā)表在《納米材料》上。

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