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          華東師范大學團隊破譯影響身高的基因密碼

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            華東師范大學上海市調控生物學重點實驗室與青少年健康評價與運動幹預教育部重點實驗室研究人員在骨骼發育與身高研究領域取得重要突破。華東師范大學羅劍,劉明耀教授團隊破譯影響身高的基因密碼。

            該團隊揭示瞭影響人類身高的重要基因——G蛋白偶聯受體126(Gpr126/Adgrg6)的分子機制,並進一步尋找到潛在的治療青少年身高矮小的治療方案,有望解決因該基因突變而引起身材矮小的世界性科學難題。

            研究結果以“Regulation of body length and bone mass by Gpr126/Adgrg6”為題,2020年3月20日發表於《科學》雜志子刊Science Advances上。

            身材矮小是青少年群體中的一種常見病癥,一直嚴重困擾著眾多傢庭。在諸多影響青少年身高的因素中,基因遺傳起到主要作用。但是,目前影響人體身高基因功能及其作用機制尚不清楚。

            該研究團隊采用人類身材矮小的全基因組關聯分析(GWAS)的相關結果,並利用不同骨細胞特異性Gpr126基因敲除小鼠模型進行研究,發現僅在成骨細胞特異性敲除Gpr126的小鼠在胚胎發育和出生後的體長顯著變短,而破骨細胞和軟骨細胞特異性敲除的小鼠中未發現體長變化。

            Gpr126是粘附性G蛋白偶聯受體傢族成員(共33個成員),是G蛋白偶聯受體傢族的第二大亞群。該研究團隊的進一步研究發現,Gpr126在成骨細胞特異性敲除後不但會引起成骨細胞的增殖和分化功能的降低,也會引起骨礦化水平的延遲和骨強度的降低,同時還伴隨著骨量和骨密度的降低。

            該研究團隊發現,Gpr126在成骨細胞中主要是通過cAMP-CREB信號通路實現對骨代謝的調控,並闡明其在成骨細胞功能中的配體為細胞外基質IV型膠原,揭示瞭Gpr126基因在骨發育和骨重構過程中的重要功能。

            通過一系列的體內和體外實驗的研究,該團隊發現目前治療骨質疏松的上市藥物——特立帕肽(甲狀旁腺素PTH(1-34)),能夠有效改善因Gpr126缺失而引起小鼠體長變短的表型。

            同時,研究還發現PTH(1-34)對成骨細胞的增殖、分化功能以及骨強度、骨量和骨密度等指標均有顯著的促進作用。

            據悉,這一成果有望為該基因突變而引起的青少年身高矮小的世界科學難題,提供精準醫療的解決方案。研究得到瞭國傢重點研發計劃、國傢自然科學基金重點項目、重大研究計劃以及面上項目等項目資助。

            本研究的通訊作者為華東師范大學生命科學學院上海市調控生物學重點實驗室劉明耀教授和羅劍教授,及海軍軍醫大學附屬長海醫院骨科蘇佳燦教授,該論文第一作者為華東師范大學體育與健康學院青少年健康評價與運動幹預教育部重點實驗室孫朋副教授和生命科學學院博士生何亮。