Commento all’articolo: Bone marrow adipogenic lineage precursors are the major regulator of bone resorption in adult mice. Lu J, He Q, Wang H, Yao L, Duffy M, Guo H, Braun C, Zhou Y, Liang Q, Lin Y, Bandyopadhyay S, Tan K, Choi Y, Liu XS, Qin L. Bone Res. 2025 Mar 19;13(1):39. doi: 10.1038/s41413-025-00405-4. PMID: 40102423; PMCID: PMC11920254.
Il tessuto osseo è sottoposto ad un continuo processo di rimodellamento ad opera di osteoclasti (Ocs) e osteoblasti (Obs). In soggetti adulti sani tale processo è bilanciato, ma in soggetti anziani risulta spostato a favore dei processi di riassorbimento, portando così ad una riduzione della massa ossea, al deterioramento della microarchitettura e ad un aumento del rischio di fratture (1,2). È noto che due citochine Csf1 (colony-stimulating factor 1) e RankL (Receptor activator of nuclear factor kappa B ligand) sono cruciali per l’osteoclastogenesi e la funzione degli Ocs (3,4). Vari studi hanno identificato gli osteociti (Oys) come principale fonte di RANKL e regolatori della formazione degli Ocs. (5). Recenti evidenze hanno dimostrato che le cellule Marrow Adipogenic Lineage Precursor (MALPs), oltre ad esprimere i principali markers adipogenici possono essere nell’osso una delle maggiori fonti di produzione di RANKL e Csf1(6,7).
Lo studio di Lu et al. Pubblicato nel 2025 sulla rivista Bone Research, attraverso l’utilizzo di vari modelli murini, ha dimostrato che il RANKL prodotto dalle MALPs è implicato nei processi di riassorbimento osseo in topi adulti.
Gli autori, utilizzando la FISH in situ per RANKL in topi di 3 mesi AdipoqER/TD dopo sette giorni dall’iniezione con Tamoxifen (Tam), hanno dimostrato che la produzione di RANKL era dovuta a cellule Td+ localizzate a livello del midollo osseo della metafisi e della diafisi. In aggiunta, attraverso l’utilizzo del modello murino Adipoq-CreER RANKL flox/flox (RANKL icKO) è stato evidenziato come il RANKL prodotto dalle MALPs supportasse il riassorbimento osseo, infatti topi RANKL icKO iniettati per 3 giorni con Tam dopo 4 settimane mostravano nel midollo osseo una drastica riduzione dell’espressione di RANKL, sia a livello di mRNA che proteico, che invece non era presente a livello dell’osso corticale. A conferma di questo i dati di micro-CT mostravano un aumento significativo di BV/TV, Tb.N, Tb.Th ed una riduzione della Tb.Sp, mentre non si evidenziava nessuna variazione significativa per quanto riguardava l’osso corticale. L’analisi istomorfometrica, inoltre, indicava una riduzione a livello dell’osso trabecolare sia degli Ocs che degli Obs.
Ulteriormente, gli autori utilizzando il modello murino RANKL icKO ovariectomizzato (RANKL icKO-Ovx) hanno dimostrato che la perdita di RANKL prodotto dalle MALPs mitigava la riduzione di massa ossea indotta dall’ovariectomia. Infatti, topi femmina di 3 mesi trattati con Tam e dopo 24 ore sottoposti ad ovariectomia (WT-Ovx) dopo sei settimane mostravano una drastica perdita di massa ossea trabecolare, tale perdita risultava attenuata nei topi RANKL icKO-Ovx; l’analisi istomorfometrica evidenziava, inoltre, in entrambi i casi, un aumento degli Ocs, ma significativamente più moderato nei topi RANKL icKO-Ovx rispetto ai controlli (WT-Ovx). Successivamente, gli autori, hanno sottoposto ad ovariectomia topi di 3 mesi trattandoli, poi, per 3 giorni con Tam dimostrando che dopo sole 3 iniezioni di Tam nei topi WT-Ovx si assisteva ad un aumento della massa ossea trabecolare che risultava essere ancor più evidente nei topi RANKL icKO-Ovx.
Utilizzando un ulteriore modello murino da frattura gli autori hanno evidenziato che nei topi WT, rispetto ai RANKL icKO si assisteva ad una riduzione del BV/TV, ciò a dimostrazione di come il RANKL prodotto dalle MALPs possa giocare un ruolo fondamentale anche nei processi di riparazione delle fratture.
In sintesi il lavoro commentato dimostra come il RANKL prodotto dalle MALPs sia un elemento chiave per l’osteoclastogenesi, il rimodellamento osseo e il processo di riparazione delle fratture.
Bibliografia:
- Bolamperti S, Villa I, Rubinacci A. Bone remodeling: an operational process ensuring survival and bone mechanical competence. Bone Res. 2022 Jul 18;10(1):48. doi: 10.1038/s41413-022-00219-8. PMID: 35851054; PMCID: PMC9293977.
- Schindeler A, McDonald MM, Bokko P, Little DG. Bone remodeling during fracture repair: The cellular picture. Semin Cell Dev Biol. 2008 Oct;19(5):459-66. doi: 10.1016/j.semcdb.2008.07.004. Epub 2008 Jul 25. PMID: 18692584.
- Mun SH, Park PSU, Park-Min KH. The M-CSF receptor in osteoclasts and beyond. Exp Mol Med. 2020 Aug;52(8):1239-1254. doi: 10.1038/s12276-020-0484-z. Epub 2020 Aug 17. PMID: 32801364; PMCID: PMC8080670.
- Ono T, Hayashi M, Sasaki F, Nakashima T. RANKL biology: bone metabolism, the immune system, and beyond. Inflamm Regen. 2020 Feb 7;40:2. doi: 10.1186/s41232-019-0111-3. PMID: 32047573; PMCID: PMC7006158.
- Xiong J, Piemontese M, Onal M, Campbell J, Goellner JJ, Dusevich V, Bonewald L, Manolagas SC, O’Brien CA. Osteocytes, not Osteoblasts or Lining Cells, are the Main Source of the RANKL Required for Osteoclast Formation in Remodeling Bone. PLoS One. 2015 Sep 22;10(9):e0138189. doi: 10.1371/journal.pone.0138189. PMID: 26393791; PMCID: PMC4578942.
- Zhong L, Lu J, Fang J, Yao L, Yu W, Gui T, Duffy M, Holdreith N, Bautista CA, Huang X, Bandyopadhyay S, Tan K, Chen C, Choi Y, Jiang JX, Yang S, Tong W, Dyment N, Qin L. Csf1 from marrow adipogenic precursors is required for osteoclast formation and hematopoiesis in bone. Elife. 2023 Feb 13;12:e82112. doi: 10.7554/eLife.82112. PMID: 36779854; PMCID: PMC10005765.
- Yu W, Zhong L, Yao L, Wei Y, Gui T, Li Z, Kim H, Holdreith N, Jiang X, Tong W, Dyment N, Liu XS, Yang S, Choi Y, Ahn J, Qin L. Bone marrow adipogenic lineage precursors promote osteoclastogenesis in bone remodeling and pathologic bone loss. J Clin Invest. 2021 Jan 19;131(2):e140214. doi: 10.1172/JCI140214. PMID: 33206630; PMCID: PMC7810488.