Исследователи из Университета штата Пенсильвания обнаружили неактивный белок POZ спекл-типа (Spop) у мышей и определили его влияние на развитие костной ткани. Работа, в которой рассматривается роль Spop в развитии костной ткани и новые потенциальные цели диагностики и лечения заболеваний костей, таких как остеопороз, была опубликована в электронной форме 5 декабря в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

По словам Аймина Лью, доцента медицинских наук в Университете штата Пенсильвания и автора, ответственного за корреспонденцию в данном исследовании, «белок Spop участвует в механизме сигнального пути Hedgehog — хорошо изученном пути межклеточной коммуникации, который выполняет ряд функций в процессе развития. Согласно результатам предшествующих исследований, Spop отвечает за отрицательную регуляцию, или подавление сигнального пути Hedgehog. Тем не менее, по результатам представленного исследования, Spop осуществляет положительную регуляцию пути ниже компонента семейства Hedgehog, белка под названием Indian Hedgehog, в ходе развития костной ткани. Эта новая информация дает более полное представление о генетических основах развития костной ткани и предоставляет новые возможности для изучения заболеваний костей.

Белок Indian Hedgehog (Ihh) играет критически важную роль в развитии костной ткани. Он располагается вблизи вершины иерархии генов, программирующих клетки на образование хрящевой и костной ткани. Ihh контролирует экспрессию генов за счет модулирования активности факторов транскрипции и белков, контролирующих экспрессию других генов — Gli2 и Gli3. Активатором экспрессии генов является Gli2, в то время как Gli3 преимущественно подавляет экспрессию генов.

Хонгчен Цай, выпускник Университета штата Пенсильвания и автор данной статьи, пояснил, что «предыдущие исследования позволили выдвинуть гипотезу, согласно которой утрата функции Spop усилит передачу сигналов по пути Hedgehog, так как разрушение активаторов Gli прекратится.  В нашем исследовании мы с удивлением обнаружили, что в развивающейся костной ткани накапливается Gli3, подавляющий экспрессию генов, а не Gli2, активирующий экспрессию генов. Данное нарушение баланса привело к общему подавлению сигнального пути Hedgehog».

Исследователи инактивировали данный ген, в частности в конечности, чтобы эффективно изучить роль Spop в развитии костной ткани. В конечностях с дефицитом Spop наблюдалась меньшая плотность костной ткани, соответствующая остеопении — заболеванию, характеризующемуся снижением плотности костной ткани, но не настолько сильным, как при остеопорозе. Наблюдалась аномально малая длина пальцев передних и задних конечностей. По мнению исследователей, влияние отсутствия Spop можно компенсировать за счет одновременного снижения количества Gli3 в конечностях.