绝经后骨质疏松症是一种内分泌代谢性疾病，其特征是骨量减少和脆性骨折风险增加，尤其是椎骨和髋部骨折[1]。绝经后骨质疏松症主要由破骨细胞（OCs）过度活化引起骨吸收增加引起，抑制OCs的形成和再吸收功能是治疗骨质疏松症的主要策略之一[2]。在破骨细胞分化过程中，RAN KL信号通路和IRE1介导的非折叠蛋白反应起重要作用[3, 4]。IRE1同时具有激酶和核糖核酸内切酶活性。IRE1激酶活性可以激活JNK信号通路[5]，而其核酸内切酶活性通过IRE1的自磷酸化（p-IRE1）而增强，p-IRE1进一步调控内质网应激过程中的非折叠蛋白反应[6, 7]。据报道，IRE1通路可促进NFATc1的转录，从而促进OC分化，敲除p-IRE1则可影响OC分化和功能[3]。然而，IRE1的激活如何受OC分化的RANK信号通路调控目前仍不清楚。

Cytohesins属于一类鸟嘌呤核苷酸交换因子（GEFs），该因子激活小鸟嘌呤核苷酸结合蛋白ARF1和ARF6 [8]。Cytohesins家族中有4个成员（cytoheisn-1、cytohesin-2、cytohesin-3和cytohesin-4），它们参与广泛的生物学过程，如信号转导、细胞分化、细胞结构组织和存活[8]。但他们在OCs中的作用既往尚无研究报道。尽管已有报道ARF1调节OC的迁移、增殖和融合[9]，但尚不清楚ARF1如何影响这些过程，以及哪种cytohesin负责控制OC中的ARF1活性。

“Blocking the cytohesin-2/ARF1 axis by SecinH3 ameliorates osteoclast-induced bone loss via attenuating JNK-mediated IRE1 endoribonuclease activity”的研究性论文，揭示Cytohesin-2/ARF1调控破骨细胞分化和影响骨质疏松发生发展的机制。

研究发现，分别敲降三个cytohesin后，只有cytohesin-2影响破骨细胞分化，采用Cytohesin-2抑制剂SecinH3以后也能够抑制破骨细胞分化，进一步采用过表达实验发现cytohesin-2通过激活下游ARF1来调控破骨细胞分化和功能。采用SecinH3处理后能够抑制破骨细胞吸收功能，并在体内缓解卵巢切除引起的骨量丢失（图1）。

图1 阻断Cytohesin-2/ARF1后抑制破骨细胞分化并缓解卵巢切除引起的骨量丢失

（图源： YM Dong et al., Pharmacol Res, 2022）

通过转录组测序和差异基因分析，KEGG和GSEA通路分析，研究者发现阻断Cytohesin-2/ARF1轴以后主要通过抑制MAPK通路发挥作用。MAPK是破骨细胞分化过程中的重要信号通路，其包含三条下游通路，即JNK，P38和Erk通路。研究者通过蛋白实验进一步证实阻断Cytohesin-2/ARF1轴以后主要通过抑制MAPK通路中的JNK分支来发挥作用。采用SecinH3和敲降Cytohesin-2均能显著抑制JNK通路激活 (图2)。

图2 转录组测序结合蛋白实验发现阻断Cytohesin-2/ARF1后显著抑制JNK通路的激活

（图源： YM Dong et al., Pharmacol Res, 2022）

图3  阻断Cytohesin-2/ARF1后显著抑制JNK通路，进而抑制下游IRE1介导的非折叠蛋白反应

（图源： YM Dong et al., Pharmacol Res, 2022）

研究者进一步发现，阻断Cytohesin-2/ARF1轴以后能够抑制破骨细胞内质网应激过程中的非折叠蛋白反应；进而与JNK通路联系起来，发现JNK通路可以在上游调控IRE1的核酸内切酶活性，进而影响破骨细胞分化(图3)。JNK作为链接RANK和IRE1的中间分子，在破骨细胞RANK信号通路以及IRE1介导的内质网反应中发挥重要作用。而阻断Cytohesin-2/ARF1轴以后，能够抑制JNK介导的IRE1激活，并抑制破骨细胞激活(图4)，从而为治疗破骨细胞过度活化引起的骨质疏松提供新的治疗方向。

图4 机制示意图

（图源： YM Dong et al., Pharmacol Res, 2022）