2022年1月27日，德國(guó)漢堡-埃彭多夫大學(xué)醫(yī)學(xué)中心創(chuàng)傷和整形外科Johannes Keller團(tuán)隊(duì)在《Bone Research》上發(fā)表題為“Procalcitonin is expressed in osteoblasts and limits bone resorption through inhibition of macrophage migration during intermittent PTH treatment”的文章，揭示了成骨細(xì)胞衍生的降鈣素原 (ProCT)在骨微環(huán)境中的潛在作用。

在這篇文章中，云克隆抗體【降鈣素原(PCT)多克隆抗體，PAA689Mu01】受到科研工作者的認(rèn)可，榮登優(yōu)秀國(guó)際期刊。

骨骼是一種高度動(dòng)態(tài)的組織，在整個(gè)生命周期中都會(huì)被重塑。如果骨形成和骨吸收之間的平衡被破壞，就可能導(dǎo)致全世界老年人口中最普遍的骨病之一——骨質(zhì)疏松癥。目前間歇性注射甲狀旁腺激素(iPTH)是主要的通過刺激骨形成治療骨質(zhì)疏松癥的方案。降鈣素 (CT)與PTH相反，具有抑制骨形成的作用。CT 由 Calca 編碼，該基因還編碼其激素原降鈣素原(ProCT)。通過組織特異性可變剪接，Calca 基因轉(zhuǎn)錄合成 ProCT，ProCT 隨后被內(nèi)肽酶切割以產(chǎn)生成熟的 CT。為探究iPTH治療骨質(zhì)疏松癥的機(jī)制，作者假設(shè) iPTH 誘導(dǎo)成骨細(xì)胞中特定介質(zhì)的表達(dá)，這有助于限制骨合成代謝治療期間的骨吸收。

作者在體外對(duì)分化的成骨細(xì)胞進(jìn)行了全基因組表達(dá)分析，以在分子水平上研究 PTH 信號(hào)在成骨細(xì)胞中的短期影響。他們觀察到用 PTH 刺激成骨細(xì)胞導(dǎo)致 Calca 的表達(dá)增加，并表明 PTH 在成骨細(xì)胞中誘導(dǎo) ProCT 的表達(dá)。接下來，他們旨在確定這一觀察結(jié)果的功能相關(guān)性，對(duì)12 周齡 WT 和 ProCT 表達(dá)被禁用的Calca 缺陷小鼠進(jìn)行 4 周的每日 iPTH 治療。結(jié)果表明iPTH期間缺乏ProCT的小鼠骨過度吸收。為了驗(yàn)證成骨細(xì)胞衍生的 ProCT 對(duì)骨吸收具有直接抑制作用的假設(shè)，作者用 iPTH 刺激了 WT和Calca 缺陷成骨細(xì)胞，并使用來自這些細(xì)胞的條件培養(yǎng)基來治療早期分化的 WT 破骨細(xì)胞。來自WT成骨細(xì)胞的條件培養(yǎng)基導(dǎo)致破骨細(xì)胞形成顯著減少。這在缺乏ProCT的Calca缺陷成骨細(xì)胞的條件培養(yǎng)基中沒有觀察到，而用補(bǔ)充ProCT 后可觀察到。進(jìn)一步對(duì)小鼠骨髓細(xì)胞進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn) ProCT 在破骨細(xì)胞分化的早期階段開始持續(xù)應(yīng)用時(shí)會(huì)抑制破骨細(xì)胞生成，但在中間階段或后期開始使用時(shí)不會(huì)抑制破骨細(xì)胞生成。這些結(jié)果表明 ProCT 特異性作用于巨噬細(xì)胞并抑制破骨細(xì)胞生成的早期階段。

為了在機(jī)制水平上理解這一效應(yīng)，作者接下來用ProCT刺激原代巨噬細(xì)胞6小時(shí)，并進(jìn)行全基因組表達(dá)分析。在表達(dá)量增加2倍的基因中，鑒定了Cd74和趨化因子配體5 (Ccl5)，這兩種基因都被報(bào)道在體內(nèi)抑制破骨細(xì)胞的發(fā)生；在表達(dá)降低2倍的基因中，發(fā)現(xiàn)了biglycan (Bgn)、纖連蛋白(Fn1)、賴氨酸氧化酶(Lox)和S100鈣結(jié)合蛋白A9 (S100a9)，這些都在之前的研究中被證明對(duì)促進(jìn)巨噬細(xì)胞遷移至關(guān)重要。這些結(jié)果提示ProCT 可抑制參與巨噬細(xì)胞募集的關(guān)鍵介質(zhì)的表達(dá)。因此，ProCT 可阻止巨噬細(xì)胞遷移并導(dǎo)致早期破骨細(xì)胞生成的抑制。

總之，作者的研究表明 Calca 信號(hào)傳導(dǎo)控制 iPTH 的治療效果。他們提出 iPTH 的骨合成代謝作用通過 CT 在體循環(huán)中受到限制，而 iPTH 的促吸收作用由 ProCT 的成骨細(xì)胞特異性表達(dá)控制，這是限制 iPTH 期間骨吸收所必需的。