骨硬化蛋白(英语:Sclerostin)或译作硬骨素、硬骨抑素、抑硬素,化学式为:C1135H1794O415N312S9,是人类中由SOST基因编码的一种蛋白质。它是一种分泌性糖蛋白,具有C端样(CTCK)结构域,且与骨形态发生蛋白(BMP)拮抗剂(神经母细胞瘤中差异筛选选择的基因异常)家族序列相似。骨硬化蛋白主要由骨细胞产生,但也在其他组织中表达,并对骨形成具有抗合成代谢作用。
结构
骨硬化蛋白长度为213个残基,其二级结构经测定为28% β折叠(6条链;32个残基)。
功能
骨硬化蛋白是SOST基因的产物,位于人类染色体17q12–q21 上,最初被认为是一种非经典骨形态发生蛋白(BMP)拮抗剂。最近,硬化蛋白已被鉴定为与/受体结合并抑制Wnt信号通路。Wnt通路的抑制导致骨形成减少。尽管其潜在机制尚不清楚,但据信骨硬化蛋白对BMP诱导的骨形成的拮抗作用是由Wnt信号传导介导的,而不是BMP信号通路介导的。硬化素在骨细胞和一些软骨细胞中表达,它抑制成骨细胞的骨形成。
骨细胞产生的骨硬化蛋白受到甲状旁腺激素、机械负荷、雌激素和细胞因子(包括前列腺素E2、抑癌蛋白M、和白血病抑制因子)的抑制。降钙素可增加骨硬化蛋白的产生。因此,成骨细胞活性由负反馈系统自我调节。
临床意义
编码骨硬化蛋白的基因突变与高骨量、和相关的疾病有关。它于 1955 年首次被描述为“家族性全身性皮质骨质增生症”,并于1968年被赋予现在的名称。过度的骨形成在头骨、下颌骨、锁骨、肋骨和长骨的骨干中最为突出,并且骨形成贯穿一生。1990年代末,公司和开普敦大学的科学家确定该基因中的“单一突变”导致了这种疾病。
骨硬化蛋白抗体
由于骨硬化蛋白对骨骼的特异性,目前正在开发一种针对该蛋白的抗体。在一项I期研究中,安进公司的单剂量抗硬化素抗体()增加了健康男性和绝经后女性髋部和脊柱的骨密度,并且该药物具有良好的耐受性。在一项II期试验中,骨质疏松女性接受一年的抗体治疗后,骨密度的增加程度高于和特立帕肽治疗;它有轻微的注射副作用。礼来公司针对骨硬化蛋白的单克隆人类抗体的II期试验对绝经后妇女产生了积极影响。与安慰剂组相比,每月接受该抗体治疗一年后,脊柱和髋部的骨矿物质密度分别增加了18%和6%。在一项III期试验中,与安慰剂组相比,绝经后妇女接受罗莫索珠单抗治疗一年可降低椎骨骨折的风险。与安慰剂组相比,它还增加了腰椎(13.3% vs 0.0%)、股骨颈(5.2% vs -0.7%)和全髋关节(6.8% vs 0.0%)的骨矿物质密度。各组之间的不良事件是平均的。骨硬化蛋白在牙科领域具有重要意义,并且正在开发针对骨硬化蛋白的再生策略。2019年4月,美国食品和药物管理局批准罗莫索珠单抗用于风险极高的女性。它还于2019年获准在日本和欧盟使用。
参考资料
延伸阅读
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外部链接
*[https://www.ncbi.nlm.nih.gov/bookshelf/br.fcgi?book=gene&part=sost GeneReview/NCBI/NIH/UW entry on SOST-Related Sclerosing Bone Dysplasias]
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