破骨细胞中敲除FGFR3后破骨细胞骨吸收功能受抑制导致小鼠骨量增加

Deletion of fibroblast growth factor receptor 3 in osteoclasts results in
increased bone mass in mice by inhibiting osteoclastic bone resorption
Nan Su, Xiaogang Li, Yubin Tang, Jing Yang,
Xuan Wen, Jingyuan Guo, Junzhou Tang, Xiaolan Du, and Lin Chen
JBMR  2016 Sep;31(9):1676-87

       成纤维细胞生长因子受体3（Fibroblast growthfactor receptor 3，FGFR3）是酪氨酸激酶受体家族成员，参与成年期的骨重建。为明确FGFR3对破骨细胞的直接作用，实验人员在破骨系细胞中敲除了FGFR3基因。X线、Micro-CT检测和病理切片均显示，破骨系细胞中敲除FGFR3后，成年小鼠骨量增加，骨小梁数量增多，厚度增加，分离度减少。骨量维持与成骨细胞和破骨细胞功能都密切相关。骨骼形态计量发现，敲除小鼠中骨形成速率，矿化沉积率均没有明显变化，成骨细胞数量和表面积与对照小鼠相比也无明显差异，提示破骨细胞中敲除FGFR3后没有影响骨形成，敲除小鼠骨量增加可能与破骨细胞数量或功能改变有关。然而，敲除小鼠骨组织中破骨细胞数量与对照小鼠相比并没有明显差异，体外破骨细胞培养也发现敲除FGFR3后，破骨细胞形成没有明显变化，提示FGFR3不影响破骨细胞形成。破骨细胞在骨损伤修复中也发挥重要作用，利用皮质打孔损伤模型研究发现，敲除小鼠骨皮质愈合减慢，但损伤区域破骨细胞数量也无明显变化。这些证据提示FGFR3可能影响了破骨细胞的骨吸收功能。利用骨片吸收实验发现，敲除小鼠破骨细胞的骨吸收功能明显降低，骨吸收相关基因Trap，Ctsk和Mmp 9表达明显下调。此外，FGFR3敲除的破骨细胞中，FGF2促骨吸收的作用也受到抑制，提示FGFR3参与了FGF2对破骨细胞的骨吸收促进作用。破骨前体细胞的粘附和迁移也影响骨吸收功能，粘附和迁移实验显示，破骨细胞中缺失FGFR3后，细胞迁移没有明显变化，但粘附功能明显降低。该研究第一次从遗传学角度证实了FGFR3对破骨细胞骨吸收功能的促进作用。

翻译人：苏楠

单位：第三军医大学大坪医院