毛发颜色还能反映骨密度？两项研究揭示其关联

　　骨骼是通过成骨细胞介导的骨形成和破骨细胞介导的骨吸收之间的微妙平衡来维持的，而这种平衡的打破会导致骨质疏松症、风湿病和牙周炎等与骨骼有关的疾病。

　　大阪大学的研究人员近日在《Journal of Biological Chemistry》和《Cell Structure and Function》杂志上发表两项研究，表明名为Rab32和Rab38的蛋白质在破骨细胞介导的骨吸收过程中发挥关键作用。同时，这些蛋白质也对头发和皮肤的色素沉着至关重要。

　　在骨吸收过程中，破骨细胞附着在旧骨区域，分泌酸性物质来溶解矿物质，分泌蛋白酶来消化骨基质，形成褶皱边缘。Rab是一组小蛋白质，负责调节细胞内不同区室之间的物流。在包括人类和小鼠在内的哺乳动物细胞中，目前已经发现了50多种Rab蛋白，它们被认为专门参与了各个特定细胞器之间的运输。

　　在第一项研究中，大阪大学齿学部的Kazuya Noda及其同事认为，尽管破骨细胞的功能涉及到动态膜运输，但人们对哪些Rab蛋白参与其中却知之甚少。为了更好地了解破骨细胞功能的分子机制，他们首先筛选了在小鼠破骨细胞形成过程中被诱导的Rab蛋白。

　　他们发现，Rab38在破骨细胞的分化过程中表达升高。Rab38及其旁系同源物Rab32共定位于溶酶体相关细胞器（LRO）。在Rab32和Rab38双基因敲除小鼠的巨噬细胞中，酸化及蛋白酶定位都受到严重影响。这些结果表明，Rab32和Rab38在破骨细胞的LRO生物发生中发挥重要作用。

　　与此同时，Rab32和Rab38也是决定毛发颜色的重要物质，它们调节了流向黑素体的物质运输。黑素体（melanosome）也是一种溶酶体相关细胞器，专门负责皮肤和毛发形成细胞中的色素沉着。

　　在第二项研究中，大阪大学的Kanako Tokuda及其同事构建了全身同时删除Rab32和Rab38的小鼠，即双基因敲除小鼠。他们发现，双敲除小鼠破骨细胞的骨吸收活性降低，分泌蛋白酶的功能出现缺陷。

　　不出人们所料，双敲除小鼠的毛色呈米黄色，眼睛呈红色，而野生型小鼠的毛色和眼睛均呈黑色。有趣的是，双敲除小鼠的骨密度增加，随着年龄的增长，脊柱变得更加弯曲，尤其是雄性小鼠。

　　大阪大学齿学研究科的Shiou-ling Lu称：“我们发现，破骨细胞的骨吸收在双敲除小鼠中存在缺陷。这些结果表明，Rab32和Rab38参与的LRO对破骨细胞的骨吸收很重要。”

　　值得注意的是，骨质疏松症、风湿病以及牙周炎等骨相关疾病都与破骨细胞的骨吸收过度激活有关。这两篇论文的资深作者Takeshi Noda表示：“因此，了解Rab32和Rab38促进骨吸收的潜在机制将为我们提供一些有用信息，有助于确定这些疾病的潜在治疗靶点。”