RANKL中和抗体通过促进成骨细胞分化减轻Gnas突变驱动的纤维性发育不良小鼠模型纤维化

本研究针对纤维性发育不良(FD)这一由GNAS基因突变引起的罕见骨病，探索了RANKL中和抗体治疗的分子机制。研究人员利用Sox9CreERT;GnasR201Hfl/+;Rosa26LSL-tdTomato嵌合小鼠模型，发现抗RANKL治疗能显著减少纤维化、促进成骨细胞分化，但突变细胞特异性敲除Rankl并不能逆转病理改变。该研究为FD的靶向治疗提供了重要理论依据，发表于《JBMR Plus》。

　　

纤维性发育不良(Fibrous Dysplasia, FD)是一种令人困扰的罕见骨病，患者骨骼中会出现异常的纤维组织替代正常骨组织，导致骨骼畸形、疼痛和易骨折。这种疾病源于GNAS基因的体细胞突变，导致Gsα蛋白持续激活。虽然已知FD病灶中存在大量表达RANKL（核因子κB受体活化因子配体）的细胞和过度活跃的破骨细胞，但针对RANKL的抗体治疗为何能改善病情的具体机制仍不清楚。更令人困惑的是，FD病灶实际上是由突变细胞和野生型细胞共同构成的"嵌合体"，这两种细胞如何相互作用促进疾病发展，以及RANKL抑制对它们分别产生什么影响，都是亟待解答的科学问题。

为阐明这些关键问题，由Renee T Ormsby和Julia F. Charles等研究人员在《JBMR Plus》发表的最新研究，采用了一种能精确模拟人类FD病理特征的嵌合小鼠模型。研究主要运用了以下关键技术方法：1) 使用Sox9CreERT;Gnas^R201Hfl/+;Rosa26^LSL-tdTomato转基因小鼠建立FD模型，通过他莫昔芬诱导实现突变细胞谱系追踪；2) 显微CT扫描分析骨结构改变；3) Masson三色染色定量纤维化程度；4) TRAP染色检测破骨细胞；5) 免疫荧光共定位分析SMA、OSX、OCN等成骨分化标志物表达；6) 构建Rankl条件性敲除小鼠评估细胞自主性效应。

研究结果部分，通过"Gnas^R201H突变小鼠抗RANKL治疗显示骨结构改变、破骨细胞减少和骨小梁体积增加"这一发现，显微CT显示抗RANKL治疗组小鼠骨骺增宽、骨小梁增多。TRAP染色证实治疗显著降低了破骨细胞数量和表面积，同时Masson三色染色显示纤维化面积明显减少。

在"抗RANKL治疗减少Gnas^R201H突变小鼠纤维化"部分，定量分析表明无论是3周龄还是6周龄小鼠，抗RANKL治疗都能显著降低纤维化程度，且不影响总组织面积。这提示治疗改善了病理改变而非简单减少组织体积。

关于"抗RANKL改变Gnas^R201H突变细胞表型但不影响突变细胞密度"的发现尤为关键。虽然tdTomato标记的突变细胞数量未变，但治疗显著降低了这些细胞中SMA（α平滑肌肌动蛋白）的表达比例，同时增加了成熟成骨细胞标志物OCN（骨钙素）阳性细胞比例。这表明抗RANKL促进了突变细胞向成熟成骨细胞分化。

深入分析"抗RANKL改变FD病灶细胞表型"发现，治疗不仅影响突变细胞，也改变了野生型细胞的行为。在病灶区域，抗RANKL减少了野生型SMA⁺细胞数量，增加了OCN⁺细胞，同时降低了Ki67⁺增殖细胞比例。这些变化共同解释了纤维化减轻的机制。

最出人意料的发现体现在"Gnas^R201H突变成骨祖细胞缺失Rankl表达不能阻止病灶形成"部分。尽管成功实现了突变细胞中Rankl的特异性敲除，但这既未减少破骨细胞数量，也未改善纤维化。这表明病灶中的RANKL主要来自其他细胞类型，如成熟成骨细胞，而非突变细胞本身。

研究结论部分强调，虽然系统性RANKL抑制能通过促进成骨分化和减少野生型细胞增殖来改善FD，但突变细胞自主性的RANKL产生并非疾病发生所必需。这一发现修正了以往认为突变细胞通过自主分泌RANKL驱动疾病的认识，为理解FD病理机制提供了新视角。研究还证实抗RANKL治疗通过协调影响突变和野生型细胞的行为发挥疗效，这一发现对开发更精准的治疗策略具有重要指导意义。该研究不仅深化了对FD发病机制的理解，也为其他由体细胞突变引起的骨骼疾病的治疗研究提供了重要参考。