Understanding the structural biology of osteomalacia through multiscale 3D X-ray and electron tomographic imaging: a review of X-linked hypophosphatemia, the <i>Hyp</i> mouse model, and imaging methods
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Biomineralization in bones and teeth is a highly regulated extracellular event. In the skeleton, mineralization at the tissue level is controlled within the collagenous extracellular matrix by both circulating and local factors. While systemic regulation of mineral ion homeostasis has been well-studied over many decades, much less is known about the regulation of mineralization at the local level directly within the extracellular matrix. Some local regulators have been identified, such as tissue-nonspecific alkaline phosphatase (TNAP), phosphate-regulating endopeptidase homolog X-linked (PHEX), pyrophosphate, and osteopontin, and others are currently under investigation. Dysregulation of the actions of enzyme-inhibitor substrate pairs engaged in mineralization (as we describe by the Stenciling Principle for extracellular matrix mineralization) leads to osteomalacic “soft bone” diseases, such as hypophosphatasia (HPP) and X-linked hypophosphatemia (XLH). This review addresses how advances in 3D imaging tools and software now allow contextual and correlative viewing and interpretation of mineralized tissue structure across most length scales. Contextualized and integrated 3D multiscale data obtained from these imaging modalities have afforded an unprecedented structural biology view of bone from the macroscale to the nanoscale. Such correlated volume imaging data is highly quantitative, providing not only an integrated view of the skeleton in health, but also a means to observe alterations that occur in disease. In the context of the many hierarchical levels of skeletal organization, here we summarize structural features of bone over multiple length scales, with a focus on nano- and microscale features as viewed by X-ray and electron tomography imaging methods (submicron μCT and FIB-SEM). We additionally summarize structural changes observed after dysregulation of the mineralization pathway, focusing here on the Hyp mouse model for XLH. More specifically, we summarize how mineral patterns/packs at the microscale (3D crossfibrillar mineral tessellation), and how this is defective in Hyp mouse bone and Hyp enthesis fibrocartilage.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,002 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,005 | 0,003 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».