Люди могут терять костную массу, например, из-за остеопороза или гормональных изменений. Однако кости кормящих матерей остаются крепкими, даже несмотря на потерю кальция с молоком. Прежде было непонятно, почему так происходит. Теперь ученые нашли гормон CCN3, который сохраняет кости матерей крепкими. Его можно использовать для заживления переломов и лечения остеопороза. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.
Более 200 миллионов человек во всем мире страдают от остеопороза. Это заболевание, из-за которого кости становятся хрупкими. В итоге у людей часто происходят переломы. Особенно высок риск развития остеопороза у женщин после менопаузы, так как у них снижается уровень полового гормона эстрогена, который, как полагали исследователи, участвует в формировании костей. Однако во время грудного вскармливания уровень эстрогена также снижается, но остеопороз и переломы костей в это время случаются гораздо реже. Ученые выдвинули предположение, что росту костей способствует не эстроген, а что-то другое.
Ученые нашли гормон, поддерживающий прочность костей: белок CCN3, который кодируется геном NOV. Этот гормон является членом семейства белков, влияющих на рост, дифференциацию клеток, заживление ран, регенерацию тканей и функционирование иммунной системы. Взаимодействуя с определенными рецепторами на клетках, CCN3 активирует биохимические процессы внутри клетки.
Авторы провели опыты на мышах и выяснили, что гормон CCN3 увеличивает плотность и прочность костей. Они обнаружили CCN3 в одной и той же области мозга у самок с лактацией и самок мышей с пониженным уровнем эстрогена. Без выработки CCN3 лактирующие самки мышей быстро теряли костную ткань, а их дети начинали терять вес. Это подтверждает важность гормона для поддержания здоровья костей во время лактации.
Ученые искусственно увеличили количество этого гормона у самок и самцов мышей всех возрастов. От этого их костная масса и прочность костей значительно увеличивались в течение нескольких недель. CCN3 смог увеличить костную массу более чем в два раза у самок мышей, у которых не было эстрогена, и у пожилых самок.
Чтобы проверить способность гормона способствовать заживлению костей, исследователи создали гидрогелевый пластырь. Они накладывали его непосредственно на место перелома кости, где он медленно высвобождал CCN3 в течение двух недель. Пластырь стимулировал образование новой кости в месте перелома, способствуя заживлению перелома даже у пожилых мышей с плохой регенерацией.
«Бывают ситуации, когда высокоминерализованные кости не лучше; они могут быть слабее и на самом деле легче ломаются. Но когда мы протестировали эти кости, оказалось, что они гораздо прочнее обычных», — рассказал Томас Амбрози из Калифорнийского университета в Дэвисе.
Автор: Элина Яндиева.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
