Focal Adhesion Kinase Alleviates Simulated Microgravity-Induced Inhibition of Osteoblast Differentiation by Activating Transcriptional Wnt/β-Catenin-BMP2-COL1 and Metabolic SIRT1-PGC-1α-CPT1A Pathways

Wnt信号通路 成骨细胞 细胞生物学 化学 连环素 骨形态发生蛋白2 焦点粘着 细胞分化 糖酵解 信号转导 生物 生物化学 新陈代谢 基因 体外
作者
Yiling Bai,Zhaojia Wu,Scot C. Leary,Chen Fang,Mingru Yu,Harald Genth,Yufeng Xie,Jinhui Shi,Jim Xiang
出处
期刊:International Journal of Molecular Sciences [MDPI AG]
卷期号:26 (4): 1669-1669
标识
DOI:10.3390/ijms26041669
摘要

The metabolic poise, or balance, between glycolysis and fatty acid oxidation (FAO) has recently been found to play a critical role in osteogenic differentiation and homeostasis. While simulated microgravity (SMG) is known to impede osteoblast differentiation (OBD) by inhibiting the Wnt/β-catenin pathway, how it affects osteoblast metabolism in this context remains unclear. We previously analyzed the effect of SMG on the differentiation of pre-osteoblast MC3T3-E1 cells and found that it reduced focal adhesion kinase (FAK) activity. This, in turn, downregulated Wnt/β-catenin and two of its downstream targets critical for OBD bone morphogenic protein-2 (BMP2) and type-1 collagen (COL1) formation, leading to a reduction in alkaline phosphatase (ALP) activity and cell matrix mineralization. In this study, we further analyzed how SMG-induced alterations in energy metabolism contribute to the inhibition of OBD in MC3T3-E1 cells. Consistent with our earlier findings, we demonstrated that SMG inhibits OBD by downregulating the collective activity of FAK and the Wnt/β-catenin-BMP2-COL1 transcriptional pathway. Interestingly, we observed that SMG also reduces the abundance of sirtuin-1 (SIRT1), peroxisome proliferator-activated receptor-γ coactivator-1α (PGC-1α) and carnitine palmitoyl transferase-1α (CPT1A), which are all key metabolic factors regulating mitochondrial number and FAO capacity. Accordingly, we found that the mitochondrial content and FAO potential of MC3T3-E1 cells were lower upon exposure to SMG but were both rescued upon administration of the FAK activator cytotoxic necrotizing factor-1 (CNF1), thereby allowing cells to overcome SMG-induced inhibition of OBD. Taken together, our study indicates that the metabolic regulator SIRT1 may be a new target for reversing SMG-induced bone loss.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
li完成签到 ,获得积分10
2秒前
wbb完成签到 ,获得积分10
5秒前
qqqdewq完成签到,获得积分10
5秒前
dingtao发布了新的文献求助10
6秒前
开心的寄灵完成签到 ,获得积分10
7秒前
情怀应助pazhao采纳,获得10
9秒前
阿南完成签到 ,获得积分10
11秒前
善良的嫣完成签到 ,获得积分10
13秒前
照亮世界的ay完成签到,获得积分10
14秒前
Qian完成签到 ,获得积分10
17秒前
18秒前
mosisa完成签到,获得积分20
20秒前
嘚儿塔完成签到,获得积分10
22秒前
马淑贤完成签到 ,获得积分10
23秒前
正直的松鼠完成签到 ,获得积分10
26秒前
陶醉的又夏完成签到 ,获得积分10
27秒前
科研韭菜完成签到 ,获得积分10
30秒前
32秒前
秋秋完成签到,获得积分10
33秒前
伍六七完成签到,获得积分10
35秒前
英姑应助科研通管家采纳,获得10
35秒前
风清扬应助科研通管家采纳,获得30
35秒前
Xiaoxiao应助科研通管家采纳,获得10
35秒前
科目三应助科研通管家采纳,获得10
35秒前
蒸馏水完成签到,获得积分10
43秒前
44秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
46秒前
CYQ完成签到 ,获得积分10
47秒前
温梦花雨完成签到 ,获得积分10
50秒前
害羞的雁易完成签到 ,获得积分10
51秒前
52秒前
小苏发布了新的文献求助10
56秒前
1分钟前
柳叶刀Z完成签到 ,获得积分10
1分钟前
macleod发布了新的文献求助10
1分钟前
风笛完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
LY0430完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Encyclopedia of Agriculture and Food Systems Third Edition 2000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 临床微生物学程序手册,多卷,第5版 2000
人脑智能与人工智能 1000
King Tyrant 720
Silicon in Organic, Organometallic, and Polymer Chemistry 500
Principles of Plasma Discharges and Materials Processing, 3rd Edition 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5599922
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4685708
关于积分的说明 14838825
捐赠科研通 4673854
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2538431
邀请新用户注册赠送积分活动 1505597
关于科研通互助平台的介绍 1471067