IL-6蛋白家族有一個壞名聲，即其能促進機體炎癥、關(guān)節(jié)炎、自身免疫性疾病甚至癌癥的發(fā)生。近日一篇發(fā)表在國際雜志Communications Biology上題為“gp130/STAT3 signaling is required for homeostatic proliferation and anabolism in postnatal growth plate and articular chondrocytes”的研究報告中，來自南加利福尼亞大學等機構(gòu)的科學家們通過研究揭示了IL-6和相關(guān)基因?qū)τ谠陉P(guān)節(jié)和生長版中維持和再生軟骨的重要性，其或能促進兒童的骨骼生長發(fā)育。

STAT3或能調(diào)節(jié)人類胎兒軟骨細胞的合成代謝基因和小鼠的體型。

圖片來源：DOI: 10.1038/s42003-021-02944-y

研究者Denis Evseenko表示，本文研究中我們首次發(fā)現(xiàn)，IL-6家族或許是維持骨骼干祖細胞所需要的，而且對于關(guān)節(jié)和脊柱的健康生長及其功能至關(guān)重要；此前研究人員認為，在骨骼肌研究領(lǐng)域中，IL-6幾乎只與關(guān)節(jié)炎、骨骼和肌肉損失以及其它慢性炎性疾病有關(guān)；而本文研究則揭示了炎癥和再生之間的關(guān)聯(lián)，并有望幫助解釋為何在慢性炎癥疾病中干祖細胞會耗竭。

文章中，研究人員仔細分析了被IL-6激活的關(guān)鍵基因STAT3，在實驗室培養(yǎng)的人類細胞和小鼠機體中，STAT3對于關(guān)節(jié)和生長板中軟骨形成細胞的增殖、生存、成熟和再生至關(guān)重要；當該基因停止發(fā)揮功能時，軟骨形成細胞的功能就會隨著時間推移變得越來越差，從而就會導致機體體型變小，生長板過早融合，骨骼發(fā)育不全以及關(guān)節(jié)軟骨的輕度退化。

當小鼠機體中缺乏一種名為gp130（糖蛋白130）的蛋白時，小鼠就會經(jīng)歷同樣的問題，所有IL-6蛋白都能被用來激活STAT3，而失活另外一種名為Lifr的基因或許就會產(chǎn)生類似但較為溫和的骨骼和軟骨改變，Lifr基因能夠編碼一種特殊蛋白，該蛋白會與gp130聯(lián)合從而識別名為Lif 的IL-6蛋白。在缺乏gp130的小鼠中，研究人員能通過過度激活STAT3來恢復其正常的生長板，盡管這會引起軟骨的過度生長，從而導致其它骨骼異常等疾病。

有趣的是，研究人員注意到了明顯的性別相關(guān)差異，當STAT3停止發(fā)揮功能時，相比雄性而言，雌性就會經(jīng)歷更為嚴重的軟骨和骨骼改變，為了理解其中的原因，研究人員改變了小鼠機體中的雌激素水平，以及實驗室培養(yǎng)的豬軟骨細胞，在這兩種情況下，雌激素都會增加STAT3的水平和活性，這就表明，雌性或許更依賴于該基因。本文研究對于利用現(xiàn)有的能抑制STAT3功能的藥物來抑制機體炎癥和自身免疫性疾病具有重要的臨床意義，這些藥物或許還會干擾軟骨的生長和再生。

圖片來源：https://www./articles/s42003-021-02944-y

相反，研究人員利用其對STAT3即相關(guān)基因和蛋白質(zhì)的細微差異的理解，開發(fā)出了一種高度靶向性的藥物，其或能潛在再生關(guān)節(jié)軟骨，而并不會誘發(fā)炎癥，這種藥物或許很快會在人類臨床試驗中進行測試。研究者Evseenko表示，本文研究結(jié)果真正改變了當前的模式，并挑戰(zhàn)了該研究領(lǐng)域存在的觀點，即IL-6、STAT3和相關(guān)基因及蛋白質(zhì)不僅會影響炎癥，還會再生影響關(guān)節(jié)軟骨的再生。

綜上，本文研究結(jié)果表明，相關(guān)研究數(shù)據(jù)或許描述了一種能調(diào)節(jié)軟骨細胞維持和輸出的分子回路，同時揭示了IL-6家族細胞因子在骨骼系統(tǒng)中的關(guān)鍵積極性功能，這對于骨骼發(fā)育和再生或許具有直接的影響。

原始出處：

Liu, N.Q., Lin, Y., Li, L. et al. gp130/STAT3 signaling is required for homeostatic proliferation and anabolism in postnatal growth plate and articular chondrocytes. Commun Biol 5, 64 (2022). doi：10.1038/s42003-021-02944-y