一个新的骨质硬化症致病基因的鉴定及功能研究

我们用全基因组扫描连锁分析及突变测序确定了一个新的骨质硬化症家系致病基因（LOCX），该基因杂合子突变与骨质硬化症的发病相关。本课题拟进一步解析该基因突变致骨质硬化症的机理及该基因调控破骨细胞功能的作用机制。首先用RANKL诱导人单核细胞和小鼠破骨前体细胞向破骨细胞分化，在此过程中转染野生型或突变型LOCX载体，此外通过腺病毒载体在小鼠体内过表达突变型LOCX，从体内体外同时观察LOCX突变对破骨细胞分化及骨吸收的影响，阐明该突变致骨质硬化症的机理。随后运用基因转染策略调控LOCX表达，观察其表达改变对破骨细胞分化和活性的影响，解析LOCX调控破骨细胞功能的作用机制。同时通过小鼠体内注射ShRNA-LOCX重组腺病毒载体构建LOCX缺失小鼠模型，从整体水平观察LOCX表达缺失对破骨细胞功能的影响。本研究有利于阐明LOCX基因新功能，为骨疾病的防治寻找新靶点。

我们用全基因组扫描连锁分析及突变测序确定了新的骨硬化症致病基因免疫球蛋白超家族成员23（immunoglobulin superfamily, member 23, IGSF23；曾被命名为假想蛋白LOC147710），本研究对IGSF23的功能进行研究，揭示其在破骨细胞分化过程中的作用。我们按计划研究了IGSF23基因的表达模式，观察了IGSF23对人外周血单核细胞（PBMCs）向破骨细胞及小鼠破骨前体细胞向破骨细胞分化的调控作用，用IGSF23缺失小鼠模型研究该基因缺失对破骨细胞分化及骨吸收在体内的影响。研究发现IGSF23表达于破骨细胞，而不表达于成骨细胞和破骨前体细胞。IGSF23可促进破骨细胞分化，人IGSF23-/- PBMCs和小鼠IGSF23-/- RAW264.7细胞向破骨细胞分化的能力降低，而重新导入IGSF23基因到IGSF23-/- PBMCs后，可恢复后者向破骨细胞分化的正常能力。在小鼠体内抑制IGSF23基因表达，破骨细胞分化减少，骨吸收被抑制，骨量增加。我们的研究结果表明IGSF23在破骨细胞分化过程中起到了重要的促进作用，是骨质硬化症新的致病基因，而抑制IGSF23基因表达可能成为骨质疏松症新的治疗手段。