MST4通过磷酸化促进TRAF6自泛素化驱动骨质疏松症中破骨细胞活化的机制研究

本研究针对骨质疏松症中破骨细胞过度活化的分子机制不明问题，揭示了哺乳动物不育20样激酶4（MST4）通过磷酸化促进肿瘤坏死因子受体相关因子6（TRAF6）自泛素化，激活NF-κB/MAPK信号通路，从而调控破骨细胞分化的新机制。该发现为靶向MST4-TRAF6轴治疗骨质疏松提供了理论依据，具有重要临床转化价值。

　　

骨质疏松症被称为"沉默的流行病"，随着全球老龄化加剧，其导致的骨折风险正成为重大公共卫生负担。当前治疗面临核心困境：传统药物靶向RANKL/RANK/OPG轴虽能抑制骨吸收，但长期使用可能引发下颌骨坏死等副作用，且部分患者存在疗效瓶颈。究其根源，破骨细胞异常激活的深层调控网络尚未完全阐明，尤其是蛋白质翻译后修饰如何精确调控这一过程仍存在知识空白。

南昌大学第一附属医院的研究团队在《Journal of Pharmaceutical Analysis》发表的最新研究，首次揭示激酶MST4通过前所未有的磷酸化-泛素化级联反应调控破骨细胞活化的分子机制。研究人员采用多组学联合作战策略：通过60例临床样本发现MST4表达与骨密度负相关；利用OVX小鼠模型和年龄相关性骨质疏松模型证实MST4基因干预可逆转骨丢失；结合免疫共沉淀和体外激酶实验，解析了MST4磷酸化TRAF6第463/486位苏氨酸促进其K63连接自泛素化的精确机制。

关键技术方法包括：1）建立60例骨质疏松患者队列与健康对照的PBMCs样本库；2）构建OVX和自然衰老两种小鼠模型进行体内验证；3）采用LC-ESI-MS质谱鉴定TRAF6磷酸化位点；4）开发体外重组蛋白系统验证MST4-TRAF6互作；5）通过TRAP染色和骨吸收陷窝实验量化破骨细胞功能。

研究结果呈现清晰的证据链：

3.1 临床样本分析显示骨质疏松患者PBMCs中MST4表达显著升高，与β-CTX等骨吸收标志物呈正相关，ROC曲线证实其预测骨折的AUC达0.8111。

3.2 体外实验证实MST4敲减使破骨细胞面积缩小53%，而过表达使骨吸收陷窝增加2.1倍，F-actin环形成受显著调控。

3.3 OVX模型证实sh-MST4处理使骨小梁数量（Tb.N）提升38%，最大载荷提高72%，效果优于传统双膦酸盐类药物。

3.4 免疫共沉淀捕获MST4-TRAF6复合物，发现其促进TRAF6 K63连接泛素化链的形成。

3.5 质谱鉴定出TRAF6关键磷酸化位点Thr⁴⁶³/Thr⁴⁸⁶，体外激酶实验显示突变体TRAF6(2A)完全丧失自泛素化能力。

3.6 挽救实验证实TRAF6过表达可逆转sh-MST4导致的NFATc1表达抑制，但TRAF6(2A)突变体无法激活下游信号。

这项研究突破性地建立了"激酶-泛素连接酶"协同调控范式：MST4作为分子开关，通过磷酸化TRAF6触发其E3连接酶活性增强，形成正反馈循环放大破骨信号。该发现不仅解释了骨质疏松患者中持续骨吸收的分子基础，更提供了精准干预新靶点——针对Thr⁴⁶³/Thr⁴⁸⁶设计特异性抑制剂，可能避免全身阻断TRAF6带来的免疫缺陷风险。研究人员特别指出，MST4在骨吸收中的特异性表达模式，使其比现有靶点更具组织选择性优势。

未来研究将聚焦于三方面：开发靶向MST4-TRAF6界面的小分子化合物；探索该轴心在类风湿性关节炎等骨侵蚀性疾病中的普适性；解析磷酸化依赖的TRAF6构象变化对其E3活性的调控规律。这项源自中国学者的原创发现，为全球2亿骨质疏松患者带来了突破传统治疗局限的新希望。