金沙集团免费注册教育部重点实验室孙朋破译影响青少年身高的基因密码


近期,金沙集团免费注册青少年健康评价与运动干预教育部重点实验室孙朋副教授与我校上海市调控生物学重点实验室开展合作研究,在青少年身高发育领域取得了重要突破,研究成果以“Regulation of body length and bone mass by Gpr126/Adgrg6”为题,2020年3月20日刊登于世界顶级学术期刊《科学》杂志子刊Science Advances上。该研究揭示了影响青少年身高的重要基因——G蛋白偶联受体126(Gpr126/Adgrg6)的分子机制,并进一步寻找到潜在的治疗青少年身高矮小的治疗方案,有望解决因该基因突变而引起青少年身材矮小的世界性科学难题。


身高源于人体的纵向生长,与下肢和脊柱的长度密切相关。青少年是身高快速增长的关键时期,如果受到特定基因遗传等生物信息的调控,将会影响正常的身高发育,部分会表现为身材矮小。目前,影响青少年身高的基因功能及其作用机制尚不清楚。该研究团队通过筛选身材矮小人群的全基因组关联分析(GWS)的相关结果,发现Gpr126与青少年的身高发育关系密切。该研究团队结合骨发育过程中的不同骨细胞的特异性条件敲除Gpr126的小鼠模型进行研究,发现成骨细胞特异性敲除Gpr126的小鼠表现胚胎和出生后体长显著降低。但是,在破骨细胞和软骨细胞中条件敲除Gpr126的小鼠并未发现体型的明显变化。Gpr126属于粘附性G蛋白偶联受体(GPCR)家族成员,具有7次跨膜α螺旋结构,且其肽链的C端和连接第5和第6个跨膜螺旋的胞内环上都有G蛋白(鸟苷酸结合蛋白)的结合位点。该研究团队发现,在成骨细胞中Gpr126主要通过cAMP-CREB信号通路实现对骨代谢的调控,并阐明其在成骨细胞功能中的配体为细胞外基质IV型胶原,揭示了Gpr126基因在骨发育和骨重构过程中的重要功能。


孙朋等研究人员通过体内和体外实验的研究,发现目前治疗骨质疏松的上市药物——特立帕肽(PTH(1-34)),能够有效改善因Gpr126缺失而引起小鼠体长变短的表型。该研究的成果有望为该基因突变而引起的青少年身高矮小的世界科学难题,提供精准医疗的解决方案。


第一作者简介

孙朋,博士,金沙集团免费注册、青少年健康评价与运动干预教育部重点实验室副教授、硕士研究生导师。研究领域为骨代谢与运动干预、心血管健康与运动干预。2004年毕业于曲阜师范大学,获学士学位;2009年毕业于辽宁师范大学,获硕士学位;2012年毕业于金沙集团免费注册,获博士学位;2010—2012年留学于美国伊利诺伊大学香槟校区(联合培养博士);2013年—2016年在上海市调控生物学重点实验室从事博士后科研工作。在该研究领域内共主持国家级、省部级等各级课题共10余项目,在Sci Adv、J Bone Miner Res、J Cell Physiol、Bone Res、Med Sci Sports Exerc等各类学术期刊发表论文共50余篇,获得国家发明专利2项,受邀担任J Cell Physiol、Int J Sports Med、Eur J Appl Physiol、Plos One等杂志审稿专家。目前,为普通高等教育本科国家级规划教材《运动解剖学》编委、中国运动解剖学会委员、美国心脏学学会(AHA)会员、美国运动医学学会(ACSM)会员。

青少年健康评价与运动干预教育部重点实验室

青少年健康评价与运动干预教育部重点实验室2010年由教育部批准筹建,2011年6月通过建设计划论证,2014年7月通过验收,2019年9月通过评估。实验室以促进学生身心健康、提高人口质量和全民健康水平为战略目标;围绕中国青少年健康素质下降、健康评价体系不完善、运动干预缺少技术规范的突出问题,通过交叉学科的成熟理论和技术,系统研究青少年健康素质的影响因素,揭示运动干预对青少年身心发展的演化规律、身心交互作用的影响及其机制,重新研制符合国际发展趋势和时代背景的、适应中国青少年的健康评价指标体系、测试方法、实用常模,以及体育课堂内外学习和锻炼行为量化分析系统,量身定制有助于增进青少年健康的运动干预技术标准或实施规范。主要研究方向:青少年体质健康信息的采集、筛选与综合评价、青少年健康的运动干预机制、青少年体育行为与身心健康(体育教学行为量化分析)。