Focal Adhesion Kinase Alleviates Simulated Microgravity-Induced Inhibition of Osteoblast Differentiation by Activating Transcriptional Wnt/β-Catenin-BMP2-COL1 and Metabolic SIRT1-PGC-1α-CPT1A Pathways
Notice bibliographique
Résumé
The metabolic poise, or balance, between glycolysis and fatty acid oxidation (FAO) has recently been found to play a critical role in osteogenic differentiation and homeostasis. While simulated microgravity (SMG) is known to impede osteoblast differentiation (OBD) by inhibiting the Wnt/β-catenin pathway, how it affects osteoblast metabolism in this context remains unclear. We previously analyzed the effect of SMG on the differentiation of pre-osteoblast MC3T3-E1 cells and found that it reduced focal adhesion kinase (FAK) activity. This, in turn, downregulated Wnt/β-catenin and two of its downstream targets critical for OBD bone morphogenic protein-2 (BMP2) and type-1 collagen (COL1) formation, leading to a reduction in alkaline phosphatase (ALP) activity and cell matrix mineralization. In this study, we further analyzed how SMG-induced alterations in energy metabolism contribute to the inhibition of OBD in MC3T3-E1 cells. Consistent with our earlier findings, we demonstrated that SMG inhibits OBD by downregulating the collective activity of FAK and the Wnt/β-catenin-BMP2-COL1 transcriptional pathway. Interestingly, we observed that SMG also reduces the abundance of sirtuin-1 (SIRT1), peroxisome proliferator-activated receptor-γ coactivator-1α (PGC-1α) and carnitine palmitoyl transferase-1α (CPT1A), which are all key metabolic factors regulating mitochondrial number and FAO capacity. Accordingly, we found that the mitochondrial content and FAO potential of MC3T3-E1 cells were lower upon exposure to SMG but were both rescued upon administration of the FAK activator cytotoxic necrotizing factor-1 (CNF1), thereby allowing cells to overcome SMG-induced inhibition of OBD. Taken together, our study indicates that the metabolic regulator SIRT1 may be a new target for reversing SMG-induced bone loss.
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Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
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.
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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 ».