钙黏蛋白19（Cadherin 19）的缺乏通过调控PI3K/AKT信号通路，抑制成骨分化和骨骼形成

《Stem Cell Research & Therapy》：Cadherin 19 deficiency inhibits osteogenic differentiation and bone formation by regulating PI3K/AKT signaling pathway

　　

摘要

背景

骨质疏松症（OP）是一种全身性骨骼疾病，其特征是骨强度受损，导致骨骼脆弱性增加和骨折风险升高。钙粘蛋白19（CDH19）位于18q22-q23染色体上，18q染色体的缺失与末端缺失疾病相关，包括手足畸形。然而，CDH19在骨骼中的作用尚未明确。

方法

利用Cre-loxP系统构建了CDH19基因的条件性敲除小鼠模型，并通过微CT和组织学染色研究了小鼠的骨量和骨形态。从野生型和CDH19敲除小鼠中分离并培养成骨细胞。通过EdU标记、qPCR、碱性磷酸酶（ALP）/阿利扎林红S（ARS）染色和Western blot检测方法探讨了细胞的增殖和分化情况。通过RNA测序（RNA-seq）检测了CDH19基因敲除后成骨细胞中发生改变的基因表达，并通过免疫荧光和Western blot进一步验证。

结果

我们发现CDH19能够维持成骨细胞的正常增殖和分化。敲除CDH19基因后，成骨细胞的增殖和骨形成能力显著受到抑制。此外，CDH19敲除小鼠的骨量显著减少，表现为骨密度、小梁数量和骨体积分数下降。RNA测序和Western blot分析显示，CDH19缺失的成骨细胞中PI3K/AKT信号通路显著受到抑制。进一步研究表明，给予PI3K/AKT信号通路激动剂740Y-P可以在体外和体内部分缓解CDH19缺失引起的骨形成分化抑制。

结论

本研究表明，CDH19通过调节成骨细胞中的PI3K/AKT信号通路来调控骨形成分化。CDH19可能成为治疗骨骼疾病的新型靶点。