当关键酶促过程下降时，骨折风险可能会增加

体内酶的缺失会增加骨折的风险。这一新见解最近发表在eLife由伦斯勒理工学院生物技术和跨学科研究中心(CBIS)主任迪帕克·瓦什什(Deepak Vashishth)领导的一个由科学家和工程师组成的国际团队。

酶的过程对体内发生的任何数量的化学反应都是必不可少的，包括在骨内产生对机械支持至关重要的细胞外基质。磷酸化——酶的关键过程之一——是磷酸化酰基附着在蛋白质上，对细胞调节至关重要。这一过程在许多疾病中发挥着作用，但直到现在，研究人员还不知道它是否改变了组织完整性和器官功能。

在本文中，研究人员看着一种蛋白质称为骨桥蛋白，它在将母体维系在一起方面起着至关重要的作用。研究人员开发了一个可以诱导的过程磷酸化——或者与之对应的去磷酸化作用——存在于基因改造小鼠的骨骼中，其中一些有骨桥蛋白，另一些没有。通过比较两组的结果，研究人员发现，骨折韧性(衡量骨骼机械强度的指标)随着骨桥蛋白磷酸化而增加，随着骨桥蛋白去磷酸化而下降。更具体地说，磷酸化增强了交联，增加了骨桥蛋白和骨矿物质上带电组之间的吸引力，使骨骼更强壮，骨折更困难。

“这是第一项研究，这些研究将在骨骼中磷酸化，特别是它如何协助骨骼在释放能量中，并且这种修饰的损失对骨骼不好，”弗世什说。

该团队还研究了骨薄膜磷酸化水平在稀土疾病次磷血症和高磷血症的影响，这与骨骼畸形有关。在这两种疾病中，VASHISHTH表示，骨桥蛋白磷酸化水平降低，一个发现为进一步勘探提供了基础。

“另一个有希望的发现是，这些水平会随着骨骼的疾病而变化，”Vashishth说。“磷酸化直接影响这些患病条件中骨骼的骨折倾向吗？我们可以用什么治疗工具来解决这个问题？这些是我们想要调查的问题。”

本着新的理工学院的精神，在renselaer推动研究和教育，这项研究在多个学科方面具有高度合作。Vashishth和他的实验室与McGill大学的研究人员在加拿大，英国南南方大学，丹麦奥胡斯大学帕特拉大学，维也纳技术大学奥地利。每个研究团队带来了不同的专业知识和这种拼图到工作。

该团队的发现也可以应用于其他结缔组织和可能的治疗剂中的类似过程，以抵消异常骨桥蛋白磷酸化水平。

“这不仅仅是骨骼，因为磷酸化是体内其他组织更普遍的变化，”Vashishth说。“骨桥蛋白不仅在骨，它在我们身体的其他组织中，像我们的肾脏和其他几个地方。这项研究还可以在整个身体发生的其他事情上阐明光线。“

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