既存の治療法には限界や副作用がある可能性があるため、研究者たちは骨を保存または修復するためのより効果的な方法につながる可能性のある新しい生物学的標的を探しています。ライプツィヒ大学の科学者らは、骨を強く保つのに重要な役割を果たす受容体であるGPR133にそのような標的の1つを特定した。

骨の健康に重要な役割を持つあまり知られていない受容体

GPR133 は、G タンパク質共役受容体として知られるグループに属します。これらの受容体は細胞の表面に存在し、周囲からの信号に細胞が反応するのを助けます。この受容体ファミリーはまだ完全には理解されていませんが、新しい発見は、GPR133 が健康な骨の構築と維持のプロセスに密接に関与していることを示しています。

「この受容体が遺伝子組み換えによって損傷を受けると、マウスは人間の骨粗鬆症と同様に、若い年齢で骨量減少の兆候を示します。GPR133の刺激因子としてコンピュータスクリーンによって最近同定された物質AP503を使用することで、我々は健康なマウスと骨粗鬆症のマウスの骨強度を大幅に増加させることができました。」医学部のルドルフ・シェーンハイマー生化学研究所での研究から得たものです。

この結果は、GPR133 が将来の骨粗鬆症の治療にとって潜在的に価値のある標的であることを示しています。研究者らは、AP503で受容体を刺激すると、健康なマウスだけでなく、骨粗鬆症様の骨損失を患うマウスの骨強度も増加することを発見した。

GPR133 が強い骨の構築にどのように役立つか

骨組織内では、GPR133 は物理的な力と隣接する骨細胞間の相互作用に応答します。受容体が活性化されると、骨を形成する細胞と骨を破壊する細胞の間のバランスを変化させる信号が引き起こされます。

骨形成細胞 (骨芽細胞) は、新しい骨組織を生成する役割を果たします。対照的に、骨吸収細胞（破骨細胞）は、骨格再生の通常のサイクルの一部として古い骨を除去します。健康な骨は、これら 2 つのプロセス間の適切なバランスを維持することにかかっています。

GPR133 の活性化は、破骨細胞の活性を低下させながら、骨芽細胞の活性を刺激します。これにより、骨がより強く、より安定したバランスが保たれます。

AP503 は、GPR133 を活性化する自然なプロセスを模倣しているようです。これにより、最終的にはこの化合物を骨の強度を高めたり、すでに弱くなった骨の修復に使用したりすることが可能になります。潜在的な用途の 1 つは、ホルモンレベルの低下により女性の骨量減少が加速する可能性がある閉経期に関連する骨粗鬆症です。

骨と筋肉の両方に潜在的な利点

AP503 は骨格だけに影響を与える可能性があるため、この発見はより広範な影響を与える可能性があります。

以前の研究で、ライプツィヒ大学の研究者らは、AP503 による活性化が骨格筋も強化することをすでに発見しました。

この研究の筆頭著者であり、ルドルフ・シェーンハイマー生化学研究所の研究員であるジュリアン・レーマン博士は、「新たに実証された骨の並行強化は、高齢者集団における医療応用におけるこの受容体の大きな可能性を改めて示している」と述べている。

骨と筋力の両方を改善する効果のある治療は、両方の組織の衰えを同時に経験することが多い高齢者に特に適していると考えられます。より強い筋肉を維持すると可動性と安定性もサポートされ、より強い骨は骨折に対する脆弱性を軽減します。

ライプツィヒのチームは現在、GPR133 をより完全に理解することを目的としたさらなるプロジェクトを進めています。研究者らはまた、AP503が他の疾患にも使用できるかどうかも調査しており、体全体にわたる受容体のより広範な機能の調査を続けている。

GPR受容体のライプツィヒ縦断研究

10 年以上にわたり、ライプツィヒ大学は共同研究センター 1423 を通じて、GPCR 活性化と G タンパク質共役受容体シグナル伝達の構造動態を研究の主要な優先事項としてきました。

このプログラムは、これらの受容体がどのように形状を変化させ、活性化し、細胞内で信号を伝達するかを理解することに焦点を当てています。ライプツィヒ大学は、この分野の有力な研究センターとして国際的に認められています。