Sost基因,也称为Sclerostin基因,编码一种分泌性糖蛋白,主要在骨细胞中表达。Sclerostin作为一种负性调节因子,对骨形成具有抑制作用。Sost基因的表达受多种因素调控,如PTH和E2激素可以抑制其表达,而转录因子Osterix、Runx2和Mef2c可以促进其表达,Sirt1则负向调节其表达。此外,Sost基因的表达还受到表观遗传机制,如DNA甲基化和microRNA的调控[2]。
Sclerostin通过与I型/II型受体和共受体LRP5/6结合,抑制BMP和Wnt信号通路,进而调节骨细胞的分化和骨形成。Sclerostin抑制Wnt/β-catenin信号通路,减少成骨细胞分化,并促进破骨细胞形成和骨吸收,从而导致骨量减少。因此,Sost基因被认为是维持骨稳态的关键分子调节因子[1,4]。
在骨质疏松症的治疗中,Sost基因抑制被认为是新的治疗策略。例如,Romosozumab是一种针对Sclerostin的人源化单克隆抗体,已被批准用于治疗骨质疏松症,可以增加骨密度,减少脆性骨折的发生[4]。
Sost基因的突变与多种骨代谢疾病相关,如Sclerosteosis和Van Buchem疾病。Sclerosteosis是由Sost基因的失功能性突变引起的,导致骨细胞过度活跃,骨量增加,骨密度过高[5]。Van Buchem疾病是由Sost基因的非编码区缺失引起的,同样导致骨细胞过度活跃,骨量增加,骨密度过高[5]。
此外,Sost基因的表达还受到多种信号通路的调控,如Wnt信号通路和TGF-β信号通路。Wnt信号通路可以激活Sost基因的表达,而TGF-β信号通路可以抑制Sost基因的表达。这些信号通路的异常可以导致Sost基因的表达异常,进而导致骨代谢紊乱[2,3]。
总的来说,Sost基因是一种重要的骨代谢调节因子,其表达受到多种因素的调控。Sost基因的突变和表达异常与多种骨代谢疾病相关,而Sost基因的抑制被认为是治疗骨质疏松症的新策略。深入研究Sost基因的调控机制和功能,有助于我们更好地理解骨代谢的病理生理过程,为骨代谢疾病的治疗提供新的思路和策略。
参考文献:
1. Jiao, Zixue, Chai, Hao, Wang, Shendong, Huang, Qun, Xu, Wei. 2023. SOST gene suppression stimulates osteocyte Wnt/β-catenin signaling to prevent bone resorption and attenuates particle-induced osteolysis. In Journal of molecular medicine (Berlin, Germany), 101, 607-620. doi:10.1007/s00109-023-02319-2. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37121919/
2. Qin, Long-Juan, Ding, Da-Xia, Cui, Lu-Lu, Huang, Qing-Yang. . [Expression and regulation of the SOST gene]. In Yi chuan = Hereditas, 35, 939-47. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23956082/
3. You, Li, Chen, Lin, Pan, Ling, Peng, Yongde, Chen, Jinyu. 2018. SOST Gene Inhibits Osteogenesis from Adipose-Derived Mesenchymal Stem Cells by Inducing Th17 Cell Differentiation. In Cellular physiology and biochemistry : international journal of experimental cellular physiology, biochemistry, and pharmacology, 48, 1030-1040. doi:10.1159/000491971. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30041240/
4. Marini, Francesca, Giusti, Francesca, Palmini, Gaia, Brandi, Maria Luisa. 2022. Role of Wnt signaling and sclerostin in bone and as therapeutic targets in skeletal disorders. In Osteoporosis international : a journal established as result of cooperation between the European Foundation for Osteoporosis and the National Osteoporosis Foundation of the USA, 34, 213-238. doi:10.1007/s00198-022-06523-7. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35982318/
5. Sebastian, Aimy, Loots, Gabriela G. 2017. Genetics of Sost/SOST in sclerosteosis and van Buchem disease animal models. In Metabolism: clinical and experimental, 80, 38-47. doi:10.1016/j.metabol.2017.10.005. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29080811/