Кость состоит из коллагена, минералов и специализированных неколлагеновых белков. Формирование новой костной ткани обеспечивают преимущественно клетки остеобласты, однако молекулярные механизмы их работы до сих пор изучены слабо. Ученые из Китая изучали белок CAR3, поскольку в предыдущих исследованиях они обнаружили, что его уровень повышается по мере созревания остеобластов.

Оказалось, что ген Car3 наиболее активно работает в клетках остеобластов на ранних этапах эмбрионального развития, особенно в период активной минерализации костной ткани, пишет EurekAlert. Кроме того, экспрессия Car3 наблюдалась в костях конечностей, ребер и позвоночника. При этом у молодых животных белок был связан преимущественно с остеобластами, вырабатывающими коллаген, а у старых его экспрессия смещалась в сторону жировых клеток.

Дальнейшие эксперименты показали, что активность Car3 регулирует белок RUNX2, который считается одним из главных факторов формирования костной ткани. Также исследователи выяснили, что CAR3 образует комплекс с коллагеном первого типа и белком BSP. Вместе они обеспечивают минерализацию коллагеновых волокон, необходимую для формирования прочной и правильно организованной костной ткани.

У старых мышей без CAR3 снизилась активность остеобластов, ухудшилась минерализация коллагена, уменьшилось образование новой костной ткани и снизилась плотность костей. Напротив, в модели костных дефектов через 8 недель терапия значительно усилила образование новой костной ткани, увеличила объем кости, улучшила привлечение остеобластов к месту повреждения и повысила минерализацию костного матрикса по сравнению с контролем.

По мнению исследователей, использование CAR3 в составе биоматериалов и регенеративных технологий в будущем может стать основой новых подходов к лечению остеопороза, переломов и других заболеваний с потерей костной массы.

Ранее другие ученые нашли способ укрепить кости на всю жизнь.