南科大曹惠玲团队揭示Ip6k2–Runx2在骨质疏松中作用和分子机制
2026年07月03日 科研新闻

近日,南方科技大学生物化学系、稳态医学研究院曹惠玲副教授团队系统阐明 Ip6k2–Runx2 分子轴调控破骨细胞分化、介导骨重塑耦联的核心机制,提出靶向 Ip6k2,选择性抑制骨吸收且不损伤成骨功能的骨质疏松治疗新方案,相关研究成果在 Nature Communications 在线发表。微信图片_20260703152237_32_1926.jpg

骨质疏松是高发性代谢性骨骼疾病,核心病理特征为成骨、破骨细胞活性失衡,骨吸收过度引发骨量流失、骨折风险上升。长期以来,关键转录因子 Runx2 被认为是调控成骨细胞分化的核心分子,但其在破骨细胞内的功能尚未被完整揭示。

研究团队首先通过人、小鼠多组转录组数据证实,Runx2 在破骨前体细胞中高表达。通过破骨前体细胞特异性条件敲除小鼠模型(Lyz2-Cre)、体外破骨诱导实验证实,Runx2 可直接结合组织蛋白酶 Ctsk 启动子,激活其转录,驱动破骨细胞成熟与骨吸收;敲除破骨细胞 Runx2 可显著提升小鼠骨量,有效缓解骨丢失。研究同时发现,成熟破骨细胞/皮质骨(CTSK-Cre)特异性敲除 Runx2 会损伤皮质骨成骨能力,印证 Runx2 兼具调控成骨、破骨双向功能,直接靶向存在治疗局限。

为解决 Runx2“双重功能” 难题,团队通过转录组及成药性分析筛选,锁定互作蛋白Ip6k2。免疫共沉淀、荧光共定位、转录实验等结果证明,Ip6k2 可与 Runx2 直接结合,特异性增强 Runx2 在破骨细胞内的转录活性,上调 Ctsk 表达;敲低 Ip6k2 下调 Runx2 蛋白水平,并通过转录后调控抑制破骨生成。研究人员还利用动物模型验证了Runx2 与 Ip6k2 处于同一线性调控通路,Ip6k2 是 Runx2 破骨功能专属调控分子。团队进一步药理学验证,选用 Ip6k2 选择性抑制剂 UNC7467 处理老龄骨质疏松小鼠。连续6周给药后,小鼠骨密度提升近 50%。人原代细胞实验同步证实,UNC7467 仅抑制人源破骨分化,不干扰骨髓间充质干细胞成骨潜能。

相较于现有 Ctsk 抑制剂存在脑血管不良事件风险,Ip6k2 靶向策略可细胞特异性下调 Ctsk 表达,规避全身抑制带来的脱靶风险。该通路同时为绝经后、老年性、炎症诱导多种骨质疏松亚型提供统一干预靶点。本研究首次定义了 Ip6k2-Runx2-Ctsk 特异性破骨调控轴,突破传统靶点双向抑制的缺陷,实现骨重塑耦联精准拆分,为骨质疏松靶向药物开发提供全新分子蓝图。

南方科技大学生物化学系博士生马贵兴、陈勇为论文共同第一作者,曹惠玲为论文通讯作者。南方科技大学为论文第一单位。研究获得国家重点研发计划、国家自然科学基金等多项基金支持。

 

论文链接:https://www.nature.com/articles/s41467-026-75098-2


供稿:生物化学系

通讯员:杨玲

主图:周漫琪

编辑:曾昱雯

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