雌激素调节骨代谢的潜在新靶点-氯通道在雌激素调节成骨细胞和破骨细胞功能活动中的作用

雌激素调节成骨细胞和破骨细胞的活动，在调节骨代谢中起重要作用，是治疗绝经后骨质疏松的常用药物，但其作用机制尚未明确。成骨细胞和破骨细胞均表达氯通道和雌激素受体，氯通道与破骨细胞的盐酸分泌和骨吸收功能密切相关。我们的前期研究发现，成骨细胞和破骨细胞氯通道对雌激素敏感，但两种细胞对雌激素的反应相反，提示氯通道可能受雌激素调节而影响骨代谢。本项目拟以氯通道在雌激素调节骨代谢中的作用为切入点，重点探讨：1）氯通道是否为雌激素调节骨代谢的未知的作用靶点；2）雌激素对氯通道的作用是否为受体依赖性的以及受体的亚型；3）雌激素调节氯通道的信号途径；4）受雌激素调节的氯通道的分子本质。从氯通道角度来探索和发现雌激素调节骨代谢的新靶点，有望为雌激素调节骨代谢机制提出新观点，为研发以氯通道为作用靶点的抗骨质疏松新药提供基础理论依据。

雌激素在调节骨代谢中起重要作用，是治疗绝经后骨质疏松的常用药物，但其作用机制尚未明确。氯通道与破骨细胞的盐酸分泌和骨吸收功能密切相关，但是，目前对氯通道在雌激素调节骨代谢中的作用了解甚少。本项目重点探讨了：1）氯通道是否为雌激素调节骨代谢的未知的作用靶点；2）雌激素对氯通道的作用是否为受体依赖性以及受体的亚型；3）雌激素调节氯通道的信号途径；4）受雌激素调控的氯通道的分子本质。主要研究成果如下：.1）雌激素显著抑制破骨细胞基础氯电流和容积激活性氯电流，并抑制破骨细胞骨吸收作用。胞外灌流雌激素诱导成骨细胞氯电流，该电流被不同的氯通道阻断剂阻断。阻断氯通道拮抗雌激素对成骨细胞的促增殖作用。雌激素引起的成骨功能增强以及对骨吸收功能的抑制被氯通道阻断剂所拮抗。以上结果提示氯通道是雌激素调节骨代谢的作用靶点。2）雌激素α 激动剂能明显激活成骨细胞氯通道，特异性阻断雌激素α受体或下调雌激素 α 受体表达可以显著抑制雌激素激活的成骨细胞氯电流，而雌激素 β激动剂不能激活氯通道，阻断雌激素 β受体对雌激素激活的氯电流没有影响。 不能透过膜进入胞浆的17-雌激素-SA也能够激活氯电流。以上结果表明，雌激素通过细胞膜雌激素受体α亚型的介导而激活成骨细胞氯通道。3）成骨细胞有ClC氯通道 家族（ClC-3、ClC-4、ClC-5、ClC-7）的表达。雌激素诱导ClC-3和ClC-7mRNA表达明显增多。ClC-3 siRNA下调成骨细胞ClC-3氯通道表达后，雌激素敏感氯电流明显减少。 结果提示ClC-3氯通道是雌激素敏感氯通道的分子本质。4）ClC-3 蛋白和雌激素α受体在细胞膜上存在共定位，它们之间发生荧光共振能量转移作用。雌激素α 受体的抗体与ClC-3蛋白发生免疫共沉淀阳性反应。用ClC-3 siRNA下调 ClC-3 表达，可使雌激素受体表达减少，雌激素受体蛋白和ClC-3蛋白间的共定位和能量共振转移现象消失。提示雌激素α 受体和ClC-3可能形成功能相关的大分子复合物，具有相互调节作用。.我们的研究表明，氯通道是雌激素调节骨代谢的作用靶点之一，在调节骨代谢中起重要作用。雌激素通过细胞膜雌激素α 受体介导，调节细胞膜ClC-3氯通道开放而影响骨代谢。这为雌激素调节骨代谢机制提出新观点，为研发以氯通道为作用靶点的抗骨质疏松新药提供了基础理论依据。