南方医PLOS解析mTOR信号在骨形成中的作用

　　雷帕霉素的作用靶点mTOR可与细胞内和细胞外信号结合，调节细胞生长和代谢。然而，mTOR信号在成骨细胞分化和骨形成中的作用，还是不确定的，其潜在的机制也尚未阐明。

　　八月四日，来自南方医科大学和中山大学的研究人员在国际著名学术期刊《PLOS Genetics》发表一项研究成果，题为“mTORC1 Prevents Preosteoblast Differentiation through the Notch Signaling Pathway”。在这项研究中，研究人员揭示了mTOR复合物1（mTORC1）在成骨细胞形成中的作用。mTORC1可刺激前成骨细胞的增殖，但是通过激活Notch通路阻止它们的分化和抑制骨形成。

　　本文通讯作者是南方医科大学博士生导师白晓春博士。白晓春2002年博士毕业于第一军医大学，2002年至2004年为第一军医大学讲师，2004年至2007年，南方医科大学副教授，2005年至2007年在美国匹兹堡大学医学院从事博士后研究，此后为南方医科大学教授。研究方向为细胞信号转导，近年主持国家、省部级课题10项，其中国家自然科学基金课题3项。在mTOR信号通路调节机制、活性氧调节骨代谢方面的研究取得了一定成绩。以第一作者或通讯作者在Science、J. Biol. Chem.等期刊上发表论文10多篇，并被Science、Nature等期刊引用200多次。

　　这项研究报道称，mTOR复合物1（mTORC1）的激活，是前成骨细胞增殖所必需的；然而，mTORC1的失活对于其分化和成熟，是至关重要的。抑制 mTORC1可阻止前成骨细胞的增殖，但是可在体外及小鼠中增强它们的分化。通过删除小鼠前成骨细胞中的结节状硬化1（Tsc1）而激活mTORC1，由于过度增殖而损害细胞的分化和成熟，可产生未成熟的编织骨。

　　mTORC1特异性抑制剂——雷帕霉素，可恢复这些体外和体内表型的变化。具体来说，mTORC1可通过STAT3/P63/Jagged /Notch通路的激活以及Runx2的下调，阻止成骨细胞的成熟。具有极度活跃的mTORC1的成骨前体细胞，当受到Notch通路的抑制时，会重新获得完全分化和成熟的能力。

　　总而言之，这些研究结果确定了mTORC1在成骨细胞形成中的作用，并确定，mTORC1可通过Notch信号通路的激活，而抑制前成骨细胞的分化和成熟。