骨源性因子(Osteokines)是一類由骨組織細胞分泌的生物活性多肽或蛋白質,它們在局部發揮自分泌或旁分泌作用👱🏼,並通過血液循環實現遠距離的內分泌功能。目前已經有多種激素類骨源性因子如成纖維細胞生長因子23(FGF23)、骨鈣素(OCN)💁🏽、載脂蛋白2(LCN2)以及骨硬化素(SOST)等被發現,他們在骨代謝🕟、鈣磷穩態、胰島素抵抗👩👩👦、以及大腦認知功能等方面起到重要作用。但是👩🏻🦳,這些研究缺乏整合,導致對骨源性因子的全面認識存在不足,包括骨源性因子的種類數量、各自由哪類骨組織細胞分泌、哪些生理病理條件對其分泌進行調節以及他們在全身穩態中的作用等。
4月3日,南方醫科大學白曉春/鄒誌鵬教授團隊聯合球速体育(籌)、中國科學院深圳先進技術研究院陳棣教授團隊聯合在Cell Metabolism雜誌上發表了一篇題為An integrated multi-omics analysis reveals osteokines involved in global regulation的文章,通過綜合多組學策略對小鼠不同類型組織樣本、血清𓀜、骨髓上清和體外培養的成骨細胞條件培養基進行深度分析,揭示了一系列先前未知的骨源性因子,並構建了其動態調控網絡。
研究人員使用了四種生物模型(正常成年、衰老👨🏽🚒、應力刺激小鼠和體外培養的成骨細胞)🔻,模擬不同生理病理狀態,以全面篩選骨源性因子。通過整合運用RNA-seq、單細胞RNA-seq和蛋白質組學技術,對骨組織🕵🏼♂️、骨外組織👨🏽🎓、血清、骨髓上清及體外成骨細胞條件培養基進行深度分析。結合差異表達分析和分泌預測算法,共鑒定出375種具有潛在功能的骨源性因子👩🎤。進一步運用骨組織單細胞測序數據,精細解析這些因子的細胞來源。利用CellChat和CellPhoneDB軟件平臺🐢,系統分析了骨源性因子介導的骨與骨外器官(如腦、肝、主動脈)間的細胞間通訊👩🦲。最後🧝🏼♂️,該團隊通過孟德爾隨機化發現低骨密度與心血管疾病的發展有顯著的因果關系,功能獲得/缺失和共培養實驗證實衰老成骨細胞通過分泌脂肪酸結合蛋白3(FABP3)🏊🏼♂️,將衰老信息傳遞至血管平滑肌細胞(VSMC)🧔♀️,揭示了新的骨內分泌功能✊🏽。
該研究不僅揭示了一系列先前未知的骨源性因子,且構建了其動態調控網絡🧖,為未來深入探索這些因子在全身穩態調控中的具體作用和機製奠定了堅實的理論與數據基礎,提供了豐富的數據資源。
白曉春教授、鄒誌鵬教授和陳棣教授為文章共同通訊作者,中國科學院深圳先進技術研究院童麗萍研究員、南方科技大學肖國芝教授、南京大學蔣青教授和中國科學院分子細胞科學卓越創新中心鄒衛國教授等合作完成了該項研究🍘。
研究示意圖
原文鏈接