重磅研究！AMPK信号激活剂是治疗软骨内骨化畸形的有效药物
软骨内成骨是许多骨骼生长的发育过程，包括阑尾骨和颅面骨。起初，间充质发生凝结，随后软骨细胞分化。随着软骨细胞增殖，肥大，最终分化为矿化软骨，随后被骨取代。众所周知，昼夜节律时钟是协调生理和行为的日常振荡的主要调节器。那么，昼夜节律会影响软骨内成骨吗？
图片来源: https://doi.org/10.1038/s41418-021-00919-4
近日，华中科技大学的研究人员在Cell Death & Differentiation杂志上发表了题为“Circadian rhythm modulates endochondral bone formation via MTR1/AMPKβ1/BMAL1 signaling axis《昼夜节律通过mtr1/AMPKβ1/BMAL1信号轴调节软骨内骨形成》”的文章，该研究表明，中枢昼夜节律钟可以通过软骨细胞中的褪黑素受体1/腺苷5'-一磷酸(AMP)活化蛋白激酶β1/核转位器样蛋白1(MTR1/AMPKβ1/BMAL1)信号轴控制软骨内骨形成。
首先为了确定软骨中骨形成的节奏，研究者使用微正电子发射断层扫描(PET)计算机断层扫描扫描仪来监测C3H/HeN小鼠18F标记的氟化钠摄取。研究者发现了软骨内骨形成具有昼夜节律，表现为白天快速的DNA复制，活跃的细胞有丝分裂和夜间基质合成。昼夜节律紊乱导致软骨内成骨畸形。
另外，研究者对机制进一步研究显示，褪黑素受体1 (MTR1)周期性地激活AMPKβ1磷酸化，然后通过破坏时钟组分隐花色素1（CRY1）的稳定和触发BMAL1的表达，协调细胞增殖和基质合成的节奏。因此，AMPKβ1激动剂能够缓解昼夜节律异常引起的软骨内骨化异常。
AMPKβ1激动剂可改善由昼夜节律不规律引起的成骨不全
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此外，褪黑素是一种具有多种药理作用的吲哚胺，具有受体依赖性和非受体依赖性，包括抗氧化、抗癌、抗肿瘤、抗炎、抗衰老、抗糖尿病、抗病毒、神经保护等作用。因此，褪黑素并不是一种有效调节成骨的药物。
本研究结果表明，AMPK信号激活改善了骨形成节律，缓解了昼夜节律中断引起的骨量减少。，AMPK激活剂可以作为临床治疗软骨内成骨畸形的潜在候选药物。（生物谷 Bioon.com）
参考文献
Shaoling Yu et al. Circadian rhythm modulates endochondral bone formation via MTR1/AMPKβ1/BMAL1 signaling axis. Cell Death Differ. 2022 Jan 29. doi: 10.1038/s41418-021-00919-4.
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