Le NO pour moduler l'anabolisme osseux?

[Nutrimuscle-Conseils]

Nitric oxide modulates bone anabolism through regulation of osteoblast glycolysis and differentiation
Zixue Jin, December 29, 2020 -

Previous studies have shown that nitric oxide (NO) supplements may prevent bone loss and fractures in preclinical models of estrogen deficiency. However, the mechanisms by which NO modulates bone anabolism remain largely unclear. Argininosuccinate lyase (ASL) is the only mammalian enzyme capable of synthesizing arginine, the sole precursor for nitric oxide synthase (NOS)-dependent NO synthesis.

Moreover, ASL is also required for channeling extracellular arginine to NOS for NO production. ASL deficiency (ASLD) is thus a model to study cell-autonomous, NOS-dependent NO deficiency. Here, we report that loss of ASL led to decreased NO production and impairment of osteoblast differentiation. Mechanistically, the bone phenotype was at least in part driven by the loss of NO-mediated activation of the glycolysis pathway in osteoblasts that led to decreased osteoblast differentiation and function. Heterozygous deletion of Caveolin-1, a negative regulator of NO synthesis, restored NO production, osteoblast differentiation, glycolysis, and bone mass in a hypomorphic mouse model of ASLD. The translational significance of these preclinical studies was further reiterated by studies conducted in induced pluripotent stem cells (iPSCs) from an individual with ASLD.

Taken together, our findings suggest that ASLD is a unique genetic model for studying NO-dependent osteoblast function and that the NO-glycolysis pathway may be a new target to modulate bone anabolism.

[Nutrimuscle-Diététique]

Traduction de l'étude

L'oxyde nitrique module l'anabolisme osseux par la régulation de la glycolyse et de la différenciation des ostéoblastes
Zixue Jin, 29 décembre 2020 -

[b]Des études antérieures ont montré que les suppléments d'oxyde nitrique (NO) peuvent prévenir la perte osseuse et les fractures dans les modèles précliniques de carence en œstrogènes[/b]. Cependant, les mécanismes par lesquels le NO module l'anabolisme osseux restent largement flous. L'argininosuccinate lyase (ASL) est la seule enzyme mammifère capable de synthétiser l'arginine, le seul précurseur de la synthèse de NO dépendante de l'oxyde nitrique synthase (NOS).

De plus, l'ASL est également nécessaire pour canaliser l'arginine extracellulaire en NOS pour la production de NO. Le déficit en ASL (ASLD) est donc un modèle pour étudier le déficit en NO dépendant de la NOS et autonome cellulaire. Ici, nous rapportons que la perte d'ASL a conduit à une diminution de la production de NO et à une altération de la différenciation des ostéoblastes. Mécanistiquement, le phénotype osseux était au moins en partie entraîné par la perte d'activation médiée par le NO de la voie de la glycolyse dans les ostéoblastes qui a conduit à une diminution de la différenciation et de la fonction des ostéoblastes. La suppression hétérozygote de Caveolin-1, un régulateur négatif de la synthèse de NO, a restauré la production de NO, la différenciation des ostéoblastes, la glycolyse et la masse osseuse dans un modèle de souris hypomorphe de l'ASLD. L'importance translationnelle de ces études précliniques a été réitérée par des études menées dans des cellules souches pluripotentes induites (iPSC) d'un individu atteint d'ASLD.

Pris ensemble, nos résultats suggèrent que l'ASLD est un modèle génétique unique pour étudier la fonction des ostéoblastes dépendant du NO et que la voie du NO-glycolyse pourrait être une nouvelle cible pour moduler l'anabolisme osseux.