Mapk7：调控间充质干细胞分化的关键因子，为骨质疏松治疗带来新希望

为探究 Mapk7 在间充质干细胞（MSCs）分化中的作用，中山大学附属第一医院的研究人员开展相关研究，发现 Mapk7 通过激活 Lrp6/β-catenin 信号轴促进成骨并抑制脂肪生成，为骨质疏松等相关疾病治疗提供新靶点。

　　

骨骼健康的 “幕后调控者”：Mapk7 的神奇之旅

在人体这个复杂而精妙的 “机器” 中，骨骼健康至关重要。间充质干细胞（MSCs）作为骨骼系统中的 “万能细胞”，它的命运抉择 —— 是分化为坚固骨骼的成骨细胞，还是转变为储存能量的脂肪细胞，对维持骨骼的稳态起着决定性作用。随着年龄增长，尤其是女性在绝经后雌激素水平下降，MSCs 似乎更倾向于 “选择” 成为脂肪细胞，导致骨髓中脂肪堆积，骨骼逐渐变得脆弱，骨质疏松（OP）等一系列问题接踵而至，严重影响人们的生活质量。

目前，虽然已知许多因素参与调控 MSCs 的分化，但具体机制仍迷雾重重。其中，丝裂原活化蛋白激酶 7（Mitogen-activated protein kinase 7，Mapk7）在 MSCs 分化过程中的角色尚不明确。为了揭开这个谜团，中山大学附属第一医院的研究人员踏上了探索之旅。他们的研究成果为理解骨骼健康的调控机制带来了新曙光，也为骨质疏松等相关疾病的治疗开辟了新的方向。

研究 “利器”：实验技术大揭秘

研究人员在探索过程中运用了多种先进技术。首先是基因编辑技术 CRISPR-Cas9，它就像一把精准的 “基因剪刀”，能够对特定基因进行编辑，研究人员借此构建了 Mapk7 基因敲除小鼠模型，以此来观察 Mapk7 缺失后的影响。RNA 测序（RNA-seq）技术则帮助研究人员全面分析基因表达的变化，了解在 Mapk7 缺失情况下，哪些基因的表达出现异常。蛋白质印迹法（Western blot）和免疫荧光染色技术，如同微观世界的 “放大镜”，可以精准检测蛋白质的表达水平和定位，帮助研究人员深入探究相关信号通路的变化 。

研究结果大公开

1. Mapk7 与 MSCs 分化的奇妙关联：研究人员发现，Mapk7 的表达与 MSCs 的成骨分化呈正相关，与脂肪分化呈负相关。在体外实验中，敲除 Mapk7 后，C3H10T1/2 MSCs 细胞系的成骨相关基因表达下降，碱性磷酸酶（ALP）活性和矿化能力减弱，而脂肪分化相关基因表达上升，脂质滴形成增加；反之，过表达 Mapk7 则出现相反的结果，这表明 Mapk7 能正向调控 MSCs 的成骨分化，负向调控其脂肪分化。
2. Mapk7 缺失对小鼠骨骼的影响：通过构建 Prx1-Cre;Mapk7^flox/flox小鼠（条件性基因敲除小鼠，CKO），研究人员发现 CKO 小鼠出现骨量减少、骨髓脂肪组织增加的现象，其骨骼表现类似于骨质疏松的病理特征。进一步研究发现，CKO 小鼠的成骨细胞标记物表达减少，脂肪细胞数量增多，同时破骨细胞活性增强，这一系列变化都表明 Mapk7 在维持骨骼健康方面起着关键作用。
3. Wnt/β-catenin 信号通路的 “秘密纽带”：为了探究 Mapk7 调控 MSCs 分化的机制，研究人员进行了 RNA-seq 分析，发现 Mapk7 缺失后，Wnt/β-catenin 信号通路显著下调。进一步实验证实，Mapk7 缺失会抑制 β-catenin 的核转位，减少经典 Wnt 靶基因的表达。而加入 Wnt/β-catenin 信号通路的激活剂 CHIR-99021 后，能够部分挽救 Mapk7 缺失导致的 MSCs 成骨分化减弱和脂肪分化增强的现象，这表明 Wnt/β-catenin 信号通路是 Mapk7 调控 MSCs 分化的关键途径。
4. Mapk7 与 Lrp6 的 “分子对话”：Mapk7 作为一种激酶，通过磷酸化发挥作用。研究人员发现，Mapk7 可以磷酸化低密度脂蛋白受体相关蛋白 6（Lrp6）的 Ser1490 位点。分子对接实验显示，Mapk7（ERK5）与 Lrp6 具有较强的结合潜力。进一步研究表明，激活 Lrp6 的 Ser1490 位点能够增强 CKO MSCs 的成骨分化，抑制脂肪分化，这说明 Mapk7 通过磷酸化 Lrp6 Ser1490 位点，促进 β-catenin 核转位，进而调控 MSCs 的分化。

研究意义非凡：开启骨骼健康研究新篇章

这项研究首次明确了 Mapk7 在 MSCs 分化中的重要作用，揭示了其通过激活 Lrp6/β-catenin 信号轴来促进成骨分化、抑制脂肪分化的分子机制。这不仅拓展了人们对 Mapk7 功能的认识，加深了对 MSCs 分化调控网络的理解，也为骨质疏松等与 MSCs 分化失衡相关疾病的治疗提供了潜在的新靶点。

尽管目前直接靶向 Mapk7 进行全身治疗可能存在风险，但研究人员发现可以通过移植基因修饰的 MSCs 来刺激成骨分化和新骨形成，抑制与年龄相关的骨质疏松样表型。这一发现为未来临床治疗严重骨质疏松提供了新的思路，例如通过髓内注射基因修饰的 MSCs 来改善患者的骨骼状况。相信在未来，随着研究的不断深入，基于 Mapk7 的治疗策略将为更多骨骼疾病患者带来希望，助力人们拥有更加健康的骨骼，享受美好的生活。