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Glucagon-like peptide 1 receptor governs Wnt signaling to promote bone formation

中国药理学通报 2015年第B11期31卷 7-7页

作者： MENGJing-ru MAXue WANGNing JIAMin ZHANGHui-nan lluoxiao-xing DepartmentofPharmacology FourthMilitaryMedicalUniversityXi'an710032

Our previous investigation found that exendin-4 （Ex-4） , a peptide analogue of glucagon-like peptide 1 （GLP-1） , induced bone formation probably by osteoblast activation. Nevertheless, previous investigations did not observe any expression of GLP-1 receptors in osteoblasts, indicating that the direct cell target of GLP-1 and its ana- logues might not be osteoblasts but some other types of cells yet to be identified. To elucidate the underlying mecha- nisms, we performed further investigation in the present study and found that GLP-1 receptor was only identified in bone marrow mesenchymal stem cells （BMSCs）. Furthermore, activation of GLP-1 receptor by Ex-4 promoted the differentiation of B MSCs into osteoblast, which was associated with activation of PKA, nuclear translocation of [5- catenin, activation of PI3K/AKT and inhibition of GSK3β. Ex-4 also inhibited the adipocyte differentiation of BM- SCs, as evidenced by inhibition of PPARγ, lipoprotein lipase expression and lipid production. Blockade of GLP-1 receptor, PKA, PI3K or Wnt pathway, or respective knock-down of GLP-1 receptor and β-catenin in BMSCs inhib- ited the Ex-4 mediated effects. The results indicated that the GLP-1 receptor mediated osteoblastic differentiation and bone formation through stimulation of PKA/β-catenin signaling and inhibition of PKA/PI3IC/AKT/GSK3β？ signaling pathway in BMSCs. The findings reveal a new role of GLP-1 receptor for regulating osteoblastic differentia- tion of B MSCs and may provide a molecular basis for novel anabolic therapeutics against osteoporosis.

关键词： exendin-4 glucagon-like peptide 1 receptor mesenchymal stem cells osteoblast osteoporosis

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