RORα通过激活WNT/β-catenin信号通路抑制骨髓间充质干细胞成脂分化的机制研究

《European Journal of Medical Research》：Retinoic acid-related orphan nuclear receptor alpha inhibits adipogenic differentiation of bone marrow mesenchymal stem cells via activating WNT/β-catenin signaling pathway

本研究聚焦骨质疏松背景下骨髓间充质干细胞（BMSCs）分化失衡的难题，系统探讨了视黄酸相关孤儿核受体α（RORα）在调控BMSCs成脂分化中的作用机制。研究人员通过构建RORα过表达/敲低稳转细胞株，结合药理学干预实验，发现RORα通过激活WNT/β-catenin信号通路关键分子（β-catenin、Axin2、c-Myc）的核转位和表达，显著抑制PPARγ2等成脂标志基因表达，进而阻碍BMSCs成脂分化。该研究首次揭示RORα-WNT/β-catenin轴在BMSCs命运决定中的新机制，为骨质疏松的靶向治疗提供了理论依据。

　　

在骨骼系统的微观世界里，骨髓间充质干细胞（BMSCs）扮演着细胞命运裁决者的重要角色。这些多能干细胞具有向成骨细胞和脂肪细胞分化的双重潜能，二者的平衡对维持骨稳态至关重要。然而在骨质疏松等病理状态下，这种精密的平衡会被打破——脂肪细胞异常增多伴随成骨细胞减少，导致骨骼微结构破坏、骨脆性增加。尽管已知WNT/β-catenin等信号通路参与这一过程，但调控BMSCs分化抉择的上游关键因子仍未完全阐明。

近年来，核受体家族成员视黄酸相关孤儿核受体α（RORα）在代谢调控中的重要作用逐渐引起关注。既往研究表明RORα在脂肪组织中高表达，并能抑制3T3-L1前脂肪细胞分化，但其在BMSCs成脂分化中的具体功能及机制仍是未知领域。正是这一科学空白，促使He等研究团队在《European Journal of Medical Research》上发表了他们的最新发现。

为揭示RORα在BMSCs分化调控中的作用，研究人员运用了多种关键技术方法：通过CCK-8法筛选RORα激动剂SR1078和抑制剂SR3335的安全浓度；利用慢病毒载体构建RORα过表达（OE-RORα）和敲低（Sh-RORα）稳转细胞株；采用Oil Red O染色和Alizarin Red染色分别评估成脂/成骨分化程度；通过RT-qPCR和Western blot检测相关基因表达；借助免疫荧光和核质分离技术观察β-catenin核转位；使用WNT/β-catenin通路抑制剂XAV-939进行挽救实验；此外还建立了卵巢切除（OVX）诱导的小鼠骨质疏松模型进行体内验证。

RORa抑制剂处理增强BMSCs的成脂分化

研究发现，2μM RORα激动剂SR1078处理显著抑制BMSCs成脂分化，而抑制剂SR3335则呈现促进作用。相反，在成骨分化中，SR1078促进钙结节形成，SR3335则起抑制作用。这一正反验证初步提示RORα可能是BMSCs成脂分化的负向调控因子。

RORa过表达和敲低影响BMSCs的成脂分化

为排除小分子化合物的脱靶效应，研究团队构建了遗传学干预模型。RT-PCR和Western blot验证OE-RORα和Sh-RORα细胞构建成功。Oil Red O染色显示，诱导14天后，OE-RORα显著抑制脂滴形成，Sh-RORα则促进成脂分化。成骨分化实验呈现相反趋势，表明RORα在BMSCs分化抉择中发挥"抑脂促骨"的核心作用。

RORa敲低上调BMSCs成脂分化过程中的成脂标志物

动态监测发现，成脂诱导后RORα表达逐渐下降，而关键成脂调控因子PPARγ2在诱导第6天达峰后下降。RORα过表达加速PPARγ2下调，敲低则延缓其下降。同时，Sh-RORα细胞中LPL、LEP、FABP4和ADIPOQ等成脂标志基因显著上调，从分子层面证实RORα对成脂分化的抑制作用。成骨相关基因RUNX2、ALP和BGLAP在OE-RORα细胞中上调，进一步印证其"促骨"效应。

RORa在骨质疏松中的作用

骨质疏松小鼠模型显示骨组织RORα表达显著下调，而RORα激动剂SR1078治疗可逆转这一现象。组织学分析证实SR1078能改善骨质疏松病理改变，提示RORα激动剂可能具有治疗骨质疏松的潜力。

RORa通过WNT/β-catenin信号通路调控BMSCs的成脂分化

机制探讨发现，成脂诱导第1天，OE-RORα即促进β-catenin核转位，激活WNT/β-catenin通路。下游靶基因Axin2和c-Myc在诱导第6天显著上调，而Sh-RORα则抑制其表达。这一发现将RORα与经典的成脂抑制通路WNT/β-catenin联系起来。

阻断WNT/β-catenin信号通路减轻RORa过表达对成脂分化的抑制作用

关键挽救实验显示，WNT/β-catenin抑制剂XAV-939处理可逆转OE-RORα对成脂分化的抑制效应，恢复PPARγ2、LPL和LEP等成脂基因表达。有趣的是，XAV-939并未抑制反而增强了OE-RORα的促成骨作用，提示RORα可能通过WNT非依赖途径促进成骨分化。

本研究首次阐明RORα通过激活WNT/β-catenin通路抑制BMSCs成脂分化的新机制，为理解骨质疏松的细胞分子基础提供了重要视角。研究发现不仅深化了对核受体调控干细胞命运抉择的认识，更重要的是揭示了RORα作为潜在治疗靶点的价值——通过调控这一内在机制，可能恢复BMSCs的分化平衡，为骨质疏松等代谢性骨病提供新的治疗策略。值得注意的是，RORα对成骨分化的促进作用可能涉及更复杂的网络调控，这为后续研究指明了方向。尽管研究存在样本来源单一等局限，但其揭示的RORα-WNT/β-catenin轴为靶向治疗开发奠定了坚实基础，对未来转化医学研究具有重要启示意义。