光遗传学控制甲状旁腺激素分泌以防止骨质流失

由中国科学院深圳先进技术研究所(SIAT)的杨帆教授领导的研究人员及其合作者提出了一种控制甲状旁腺激素分泌的新方法，以防止继发性甲状旁腺功能亢进(SHPT)相关的骨质流失。

他们的研究于 2 月 9 日发表在《自然通讯》上。

甲状旁腺激素(PTH)由甲状旁腺主细胞分泌。它在维持钙磷稳态和骨代谢中起重要作用。

PTH分泌对钙波动的反应是由甲状旁腺细胞上的钙敏感受体 (CaSR) 介导的。然而，随着 SHPT 的进展，甲状旁腺 CaSR 的表达减少，导致 PTH 持续高分泌。PTH过多会导致高钙血症、情绪异常、骨质流失等一系列症状。

包括甲状旁腺切除术和钙模拟物在内的传统治疗不能恢复 PTH 的节律性分泌。因此，PTH 不能被生理调节。

在这项研究中，研究人员通过使用绕过 CaSR 的光遗传学方法在细胞/类器官培养模型和原位/移植动物模型中抑制 PTH 分泌。这种方法部分减轻了 SHPT 相关的骨丢失。

“SHPT中PTH持续高水平分泌的原因是细胞外钙刺激的挑战中，主细胞CaSR表达下降，膜电位和细胞内钙反应降低，”杨教授说。

研究小组发现，甲状旁腺主细胞的光遗传学调控可诱导膜电位变化和细胞内钙反应，并抑制 PTH 分泌。

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