左旋色氨酸通过钙敏感受体（CaSR）激活黏着斑通路促进成骨作用

本研究揭示了左旋色氨酸（L-Trp）通过激活钙敏感受体（CaSR）调控黏着斑通路（FAK/RhoA/Itga11）促进成骨细胞分化与迁移的新机制。通过体内外实验证实，0.5% L-Trp局部注射可显著提高幼鼠下颌骨密度，体外实验显示其通过上调Runx2、Sp7等成骨标志物增强MC3T3-E1细胞矿化能力，且该效应可被CaSR拮抗剂NPS-2143阻断。转录组测序首次发现L-Trp通过Clec11a-Itga11轴激活FAK信号通路，为骨代谢疾病治疗提供新靶点。

　　

3.1 L-Trp促进幼鼠下颌骨成骨

通过颞下颌关节局部注射实验发现，0.5%左旋色氨酸（L-Trp）溶液可显著提高3周龄C57BL/6J幼鼠下颌骨骨密度（BMD），但未改变骨体积分数（BV/TV）等小梁骨参数。值得注意的是，1.32%饱和溶液导致50%死亡率，推测与低温沉淀引发的微血栓有关。Micro-CT三维重建显示，经3周间歇性注射后，实验组下颌髁突区域钙化程度明显增强。

3.2 L-Trp增强MC3T3-E1细胞功能

体外实验采用小鼠颅骨来源的MC3T3-E1前成骨细胞系。CCK-8检测显示0.5 mM L-Trp处理4天后增殖活性提升最显著（p<0.01）。划痕实验证实其迁移能力呈剂量依赖性增强，0.5 mM组36小时愈合率达对照组的2.3倍。成骨诱导21天后，碱性磷酸酶（ALP）染色和茜素红染色显示矿化结节面积增加47%，伴随Runx2、Sp7（Osterix）和Alp基因表达时序性上调。

3.3 CaSR的核心调控作用

qPCR和Western blot揭示L-Trp处理4天即显著上调CaSR表达，7天后其下游标志物GNA11和甲状旁腺激素受体（PTH1R）蛋白水平增加2.1倍。使用6 μM CaSR拮抗剂NPS-2143预处理后，L-Trp促迁移效应完全消失（p<0.001），ALP活性降低至基线水平。ELISA检测排除代谢产物犬尿氨酸（L-Kyr）的干扰，证实L-Trp直接结合CaSR发挥作用。

3.4 黏着斑通路激活机制

转录组测序发现差异基因在"focal adhesion"通路富集度最高（p=3.2×10^-5）。关键节点基因Ptk2（FAK编码基因）和Rhoa表达量分别上调3.4倍和2.8倍，整合素α11（Itga11）及C型凝集素11a（Clec11a）同步升高。Western blot显示磷酸化FAK-Y397水平增加，使用2.5 μM FAK抑制剂PF-573228处理后，细胞增殖和矿化能力显著受限。

讨论与创新点

本研究首次阐明L-Trp-CaSR-Itga11-FAK分子轴：

1）突破传统色氨酸代谢研究框架，证实L-Trp可不经代谢直接激活CaSR；

2）发现Clec11a-Itga11这对新组合在成骨中的调控作用；

3）体内实验显示L-Trp特异性增强骨密度而非骨量，提示其可能通过调节钙结晶过程影响矿化。局限性在于未使用原代细胞，且FAK下游具体效应分子有待解析。这些发现为骨质疏松和颌骨发育异常提供了新的干预策略。