Теперь, исследование от ученых из The Scripps Research Institute (TSRI) объясняет, почему риск увеличений остеоартрита, поскольку мы стареем, и предлагает потенциальный путь для развития новых методов лечения, чтобы поддержать здоровые суставы.Результаты исследования предполагают, что белки FOXO ответственны за обслуживание здоровых клеток в хряще наших суставов.«Мы обнаружили, что транскрипционные факторы FoxO управляют экспрессией генов, которые важны для поддержания совместного здоровья», говорит Мартин Лоц, Мэриленд, преподаватель TSRI и ведущий автор исследования, опубликованного сегодня в журнале Science Translational Medicine. «Наркотики, которые повышают выражение и деятельность FoxO, могли быть стратегией предотвращения и лечения остеоартрита».Предыдущее исследование от Lotz’ лаборатория показало, что как возраст суставов, уровни белков FoxO в хряще уменьшаются.
Lotz и его коллеги также нашли, что у людей с остеоартритом есть более низкое выражение генов, необходимых для процесса, названного аутофагией. Аутофагия («автомобиль», означающий «сам» и «phagy» значение, «чтобы поесть»), является способом клетки удалить и переработать его собственные поврежденные структуры, чтобы остаться здоровой.Для нового исследования исследователи использовали модели мыши с дефицитом FoxO в хряще, чтобы видеть, как белки FoxO затрагивают обслуживание хряща всюду по взрослой жизни.Исследователи заметили поразительное различие в мышах с «нокаутом» дефицит FoxO.
Их хрящ ухудшился в намного младшем возрасте, чем у мышей контроля. У FoxO-несовершенных мышей также были более серьезные формы посттравматического остеоартрита, вызванного повреждением мениска (повреждение колена), и эти мыши были более уязвимы для повреждения хряща во время управления беговой дорожки.
Преступник? У FoxO-несовершенных мышей были дефекты в аутофагии и в механизмах, которые защищают клетки от повреждения молекулами, названными окислителями. Характерный для хряща, FoxO-несовершенные мыши не произвели достаточно lubricin, смазочный белок, который обычно защищает хрящ от трения и изнашивания. Это отсутствие lubricin было связано с потерей здоровых клеток в слое хряща коленного сустава, названного поверхностной зоной.
Эти проблемы, к которым все свелись, как белки FoxO работают транскрипционными факторами, чтобы отрегулировать экспрессию гена. Без всем заправляющих белков FoxO, выражение связанных с воспламенением генных сигнальных ракет, причинение боли, в то время как уровни связанных с аутофагией генов резко падают, оставляя клетки без способа восстановить себя.
«Вспомогательные механизмы, который сохраняет клетки здоровыми, не работали у этих мышей нокаута», объясняет Лоц.Чтобы определить, обладает ли планирование для FoxO терапевтическими преимуществами, следователи использовали генетические подходы, чтобы увеличить выражение FoxO в клетках людей с остеоартритом и нашли, что уровни lubricin и защитных генов возвратились к нормальному.
Следующий шаг в этом исследовании должен развивать молекулы, которые увеличивают FoxO и проверяют их в экспериментальных моделях остеоартрита.