Sci Adv：科学家发现诱发机体常见骨骼生长障碍的关键蛋白

细胞外基质的相互作用调节着细胞的转录组和蛋白质组，从而就能决定细胞的命运，创伤性异位骨化（HO）是一种特殊疾病，其主要特点表现为异常的间叶细胞谱系（Mlin）细胞分化，在创伤后肌肉骨骼系统的软组织中形成骨质，最近的研究结果表明，异位骨化会受到细胞外基质-Mlin细胞受体信号的影响，但细胞外基质的结合如何影响患者的治疗结局，目前研究人员并不清楚。

近日，一篇发表在国际杂志Science Advances上题为“Discoidin domain receptor 2 regulates aberrant mesenchymal lineage cell fate and matrix organization”的研究报告中，来自德克萨斯大学西南分校等机构的科学家们通过研究发现了一种特殊蛋白或许对于创伤性异位骨化非常重要，创伤性异位骨化是一种在创伤性损伤或外科手术后在机体肌肉、肌腱和软组织内形成骨骼的情况，文章中，研究人员还发现了能预防这种常见并发症的新方法。

医学博士Benjamin Levi说道，目前我们并没有办法来预防异位骨化的发生，其或许会对人们的生活质量产生重大影响，比如，其会改变患者的运动范围，在机体产生慢性疼痛，并影响截肢者安装假肢的能力，研究人员希望本文研究发现有望帮助开发新型疗法来阻止这一过程发生，从而让患者永远不会进展为创伤性异位骨化的状况。当作为肌肉骨骼系统中多种组织的前体的细胞在术后（比如关节置换术）或创伤性损伤（比如战斗中的老兵的爆炸伤、头部损伤、烧伤或关节脱位等）异常地进展为骨或软组织时，异位骨化就会发生，有高达50%接受全髋关节置换术的患者都会出现异位骨化的情况。

科学家发现诱发机体常见骨骼生长障碍的关键蛋白。

图片来源：Science Advances (2022). DOI:10.1126/sciadv.abq6152

研究人员解释道，尽管异位骨化的发生频率很高，但研究人员并不清楚其是为何会发生以及如何发生的，当观察到异位骨化会频繁发生在关节周围组织后，研究者Levi等人就通过早期研究发现，将患有异位骨化的动物模型的关节固定起来，就能通过防止损伤周围组织的胶原纤维的排列来大大减少骨形成，尽管这些研究发现表明，异位骨化的发生是由于前体细胞和胶原蛋白之间的相互作用所致，但其发生背后的分子机制，目前研究人员并不清楚。

为了更好地理解异位骨化发生的原因和机制，研究人员在对实验室小鼠进行异位骨化诱导之前从其跟腱中收集细胞进行研究，随后在诱导后的一周和三周时再收集相关细胞；当他们分析细胞的基因活性时，锁定了一种名为Ddr2的基因，该基因能产生名为盘状蛋白结构域受体2（DDR2，discoidin domain receptor 2）的蛋白，该蛋白位于细胞表面，能与胶原蛋白结合，且与谷歌和软骨组织的形成有关。

当研究人员通过遗传学技术剔除DDR2或通过药物来治疗小鼠使其失活时，小鼠机体的异位骨化形成就会明显减少，通过仔细观察异位骨化周围的胶原蛋白后，研究者发现，移除DDR2蛋白就能阻止胶原蛋白纤维的排列，就好像此前研究中固定关节一样。研究者Levi说道，本文研究结果表明，DDR2是机体发生创伤性异位骨化的关键角色，研究中用来抑制该蛋白功能的药物已经获得FDA批准用于治疗人类癌症，而其它正在开发中的药物则能提供更为具体的DDR2靶向性作用，这就表明，有效的异位骨化预防和/或疗法或许已经存在了。

综上，本文研究结果表明，细胞外基质-DDR2之间的相互作用对于驱动机体异位骨化的发生非常重要，且其能作为一种此前未知的治疗性靶点来帮助研究人员开发治疗这一疾病的新型个体化疗法。（生物谷Bioon.com）

原始出处：

CHASE A. PAGANI,ALEC C. BANCROFT,ROBERT J. TOWER, et al. Discoidin domain receptor 2 regulates aberrant mesenchymal lineage cell fate and matrix organization, Science Advances (2022). DOI:10.1126/sciadv.abq6152