成骨细胞上皮钠离子通道（ENaC）调节骨代谢机制的研究

骨骼中的钠离子占体内总钠量的一半，钠离子的平衡受上皮钠离子通道（ENaC）调节。钠盐和ENaC是否在骨代谢中具有重要的调节作用目前还没有相关研究。本研究小组在2008年国家自然科学基金主任基金资助下,在小鼠成骨细胞上发现存在ENaC钠通道电流、基因和蛋白的表达，说明成骨细胞上有ENaC活性；雌激素作用使成骨细胞的ENaC通道活性明显增加，而应用ENaC阻滞剂（ENaC抗体）可减慢成骨细胞的增殖。这些结果提示成骨细胞可能存在与ENaC相关的调节骨代谢的新途径。这一发现在目前的国内外期刊都未见文献报道。本项目将在此基础上进行深入研究，以揭示这一骨代谢调节的新途径。研究包括：1、研究ENaC表达对成骨细胞功能的影响。2、成骨细胞ENaC表达的调控及其信号转导系统。3、成骨细胞ENaC表达的异常与代谢性骨病的关系。４、干预成骨细胞ENaC表达的药物筛选，为临床防治代谢性骨病提供新的药物作用的靶点。

骨质疏松（Op）在我国乃至全球都是一个值得关注的健康问题，如何更有效地防治Op有赖于其分子病理机制的进一步明确。很多证据表明摄入高盐可引起骨量丢失，导致Op和骨折，但具体发病机理尚不明确。有文献报道成骨细胞（Ob）上存在功能性上皮钠通道（ENaC），提示其可能通过影响Ob中Na+的转运而介入骨代谢调节，基于此推测，本课题组以Ob上ENaC为切入点展开系列研究，并取得成果如下：.1. 外源Na+对Ob增殖、分化的影响：细胞实验发现低Na+浓度有利于Ob分化和成骨基因表达，且ENaC-α mRNA在Na+调控下的变化情况与上述变化一致。此外，动物实验的结果也证实饮食摄入低钠将有利于幼鼠骨骼生长，而高盐饮食则不利于骨骼生长。证明钠盐影响骨代谢。.2. ENaC基因沉默对Ob增殖、分化的影响：经ENaC SiRNA基因沉默后， Ob增殖分化受明显抑制，细胞周期阻滞于G2/M期；且成骨功能指标基因表达下降。ENaC的特异性拮抗剂（阿米洛利）也能抑制Ob增殖。证明ENaC参与Ob的正常成骨作用，与Ob分化密切相关。.3. ENaC是否参与药物对Ob功能的调节：①雌激素调节ENaC：雌激素增加Ob上ENaC表达的同时增加成骨功能指标基因表达，说明其调节骨代谢可能与Ob上的ENaC有关； ②糖皮质激素（GC）调节ENaC：GC诱导下Ob上ENaC基因表达变化与成骨功能相关基因的表达变化、细胞矿化功能相一致，表明GC可能通过ENaC调节其它成骨功能基因，并影响Ob成熟矿化。③利尿中药调节ENaC：车前子含药血清不仅刺激Ob增殖分化，在促进骨形成的同时也增加α-ENaC mRNA表达，提示其作用机理可能与ENaC介导的调节途径有关。④第二信使信号通路（cGMP-pKG）调节ENaC参与Ob功能：外源性cGMP促进Ob增殖分化，并上调ENaC和成骨功能指标基因的表达；采用pKGⅡSiRNA阻断通路，结果证实cGMP通过两种方式促进成骨：一是直接作用于ENaC，二是通过cGMP/pKGⅡ/ENaC通路实现。此外，考察证实中药当归提取物阿魏酸（FA）能刺激Ob内cGMP的分泌，如NO等因素一样，通过cGMP/PKG信号通路调节Ob成骨功能。.综上，我们的研究证实：ENaC作为水盐代谢的关键蛋白确实参与了骨代谢。这是解释Op分子病理的新机制，为防治代谢性骨病提供新策略和新的药物靶点。