Костная масса у человека является результатом баланса между отложением кости (остеобласты) и деградацией (остеокласты). В зрелом возрасте катаболизм преобладает над анаболизмом в результате часто происходит потеря костной массы (остеопороз).

Warman, вместе с Yaoqin Gong и интернациональной группой клиницистов и ученых, начали исследования по поиску гена, отвечающего за osteoporosis-pseudoglioma syndrome (OPPG) - аутосомно-рецессивное заболевание, при котором пациенты имеею имеют очень низкую костную массу. Изучено 28 затронутых семей и идентифицировано 6 разных гомозиготных сдвига рамки считывания или нонсенс мутаций в гене низкой плотности lipoprotein receptor-related protein-5 (LRP5).

Затем авт. анализировали экспрессию мышиной Lrp5 мРНК во время эмбриогенеза с помощью гибиридизации in situ в развивающихся скелетных элементах. Они обнаружили экспрессию в остеобластах; интересно, что в плюрипотентных линиях клеток, индуцированных к трансформации в остеобластный клон с помощью экзогенных факторов роста, авт. также обнаружили повышенную экспрессию LRP5. Это указывало на то, что LRP5 необходим для терминальной дифференцировки остеобластов.

Warman и др. использовали паралоги LRP5 у мышей, Xenopus laevis и Drosophila melanogaster и установили, что они участвуют в сигнальном каскаде Wnt.

Далее они использовали alkaline phosphatase (ALP) в качестве маркера дифференцировки остеобластов из плюрипотентных мезенхимных клеток. В то время как WNT3a - который участвует в каноническом пути передачи сигналов Wnt - способен индуцировать активность ALP в обеих линиях, гены WNT5a и WNT4 (которые используются др. сигнальными путями) неспособны к этому. WNT3a-индуцированная активность ALP снижалась у доминантно-негативных форм LRP5, у которых отсутствовал цитоплазматический хвост. Более того, индукция ALP с помощью WNT3a блокировалась при одновременной экспресси доминантно-негативной формы Dishevelled, который действует ниже WNT3a на каноническом сигнальном пути.

Наконец, Warman и др. исследовали эффект на культивируемые костные экспланты в кондиционированной среде после культивирования клеток, экспрессирующих секретируемую форму LRP5, которая должна дейстовать как decoy рецептор. Они установили, что эти экспланты имеют более низкую массу кости, чем экспланты, культивируемые в среде после клеток, экспрессирующих дикого типа, несекретируемую форму LRP5. Кроме того они установили, что носители OPPG мутаций также имеют пониженную костную массу, по сравнению с контролем, это указывает на то, что активность LRP5 является чувствительной к дозе.

Эти результаты указывают не только на то, что LRP5 участвует в поддержании костной массы, но и как это делаетю Принимая во внимание, что LRP5 экспрессируется в нескольких отличных тканях, неожиданно то, что фенотипические эффекты мутации обнаруживаются только в скелете и глазах. Возможно, что функции LRP5 перекрываются или что они связаны с др. лигандами также. Этот вопрос требует разрешения прежде, чем использовать LRP5 для лечения остеопороза.