S'abonner

Nitric oxide synthases: A delicate dance between bone regeneration and neuronal birth - 17/05/25

Doi : 10.1016/j.biopha.2025.118105 
Niloofar Alahdad a, Shayesteh Kokabi Hamidpour a, Mohammad Ali Yazdanpanah a, Mobina Amiri a, Rafieh Alizadeh b, Seyed Mahdi Rezayat c, d, Shima Tavakol e, f, , 1
a Department of Cell and Molecular Biology, Faculty of Biological Science, Kharazmi University, Tehran, Iran 
b ENT and Head and Neck Research Center and Department, The Five Senses Health Institute, School of Medicine, Iran University of Medical Sciences, Tehran, Iran 
c Department of Medical Nanotechnology, School of Advanced Technologies in Medicine, Tehran University of Medical Sciences, Tehran, Iran 
d Department of Pharmacology, School of Medicine, Tehran University of Medical Sciences, Tehran, Iran 
e Cellular and Molecular Research Center, Iran University of Medical Sciences, Tehran, Iran 
f Department of Research and Development, Tavakol BioMimetic Technologies Company, Tehran, Iran 

Correspondence to: Medical Nanotechnology, Cellular and Molecular Research Center, Iran University of Medical Sciences, Tehran 1449614535, Iran.Medical Nanotechnology, Cellular and Molecular Research Center, Iran University of Medical SciencesTehran1449614535Iran

Abstract

Spinal cord injury (SCI) is a devastating condition resulting from traumatic or nontraumatic injury/chronic disorder. The pathogenesis of SCI necessitates a comprehensive approach, as it involves therapeutic strategies addressing both bone (spine) and neural (spinal cord) damage. This review centers on the pivotal role of nitric oxide (NO) and its synthesizing enzymes, nitric oxide synthases (NOS), in mediating the crosstalk between osteogenesis and neurogenesis. NO's effects are context-dependent, exhibiting a delicate balance between beneficial and detrimental actions. Reduced levels of nitric oxide (NO), primarily derived from endothelial NOS (eNOS), tipically stimulate osteoblast activity and promote neurogenesis by influencing neural stem cell (NSC) migration and differentiation. Conversely, elevated NO levels, predominantly from inducible NOS (iNOS), tipically triggered by inflammation, inhibit both processes through pro-apoptotic mechanisms. Nevertheless, these phenomena are not merely simplistic; they can be influenced by a variety of other factors. We explore the intricate interplay of NO/NOS with key signaling pathways crucial in neurogenesis and osteogenesis, including mechanical stimuli, Wnt, interleukins, BMPs, NF-κB, etc., revealing their influence on neuroinflammation, neurogenesis, and osteoblast differentiation. The temporal and spatial dynamics of NO/NOS activity and the implications for therapeutic intervention have been discussed. Precise modulation of NO levels and NOS isoforms, potentially through targeted therapies manipulating these interacting signaling pathways, emerges as a promising strategy for promoting bone and neural regeneration. This review highlights the critical need for a balanced approach in therapeutic strategies to harness the beneficial effects of NO/NOS while mitigating its detrimental consequences.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Highlights

Dual nature NOS isoforms are context-dependent, a delicate balance between beneficial and harmful actions on neurogenesis and osteogenesis.
Intricate interplay of mechanical stimuli, Wnt, interleukins, BMPs, NF-κB, etc., and various NO isoforms affect both bone and neural functions
There is an interplay between inflammatory cytokines (e.g., TNF-α, IL-1, IL-6, IFN-γ) and NOS isoforms in the context of bone-neural crosstalk.
Modulation of NOS isoforms via targeted therapeutics constitutes a promising strategy for fostering osseous and neural regeneration.
The spatiotemporal dynamics of NO/NOS activity and their impacts for therapeutic intervention in bone-neural crosstalk warrant consideration.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Keywords : Neurogenesis, Therapeutics, Nitric oxide synthetase, Spinal cord injury, Osteogenesis


Plan


© 2025  The Authors. Publié par Elsevier Masson SAS. Tous droits réservés.
Ajouter à ma bibliothèque Retirer de ma bibliothèque Imprimer
Export

    Export citations

  • Fichier

  • Contenu

Vol 187

Article 118105- juin 2025 Retour au numéro
Article précédent Article précédent
  • Contemporary insights into elamipretide’s mitochondrial mechanism of action and therapeutic effects
  • Hani N. Sabbah, Nathan N. Alder, Genevieve C. Sparagna, James E. Bruce, Brian L. Stauffer, Luke H. Chao, Robert D.S. Pitceathly, Christoph Maack, David J. Marcinek
| Article suivant Article suivant
  • Pharmacological bases of combining nonsteroidal antiinflammatory drugs and paracetamol
  • Mireia Tena-Garitaonaindia, José Manuel Rubio, Enrique Martínez-Plata, Olga Martínez-Augustin, Fermín Sánchez de Medina

Bienvenue sur EM-consulte, la référence des professionnels de santé.
L’accès au texte intégral de cet article nécessite un abonnement.

Déjà abonné à cette revue ?

Elsevier s'engage à rendre ses eBooks accessibles et à se conformer aux lois applicables. Compte tenu de notre vaste bibliothèque de titres, il existe des cas où rendre un livre électronique entièrement accessible présente des défis uniques et l'inclusion de fonctionnalités complètes pourrait transformer sa nature au point de ne plus servir son objectif principal ou d'entraîner un fardeau disproportionné pour l'éditeur. Par conséquent, l'accessibilité de cet eBook peut être limitée. Voir plus

Mon compte


Plateformes Elsevier Masson

Déclaration CNIL

EM-CONSULTE.COM est déclaré à la CNIL, déclaration n° 1286925.

En application de la loi nº78-17 du 6 janvier 1978 relative à l'informatique, aux fichiers et aux libertés, vous disposez des droits d'opposition (art.26 de la loi), d'accès (art.34 à 38 de la loi), et de rectification (art.36 de la loi) des données vous concernant. Ainsi, vous pouvez exiger que soient rectifiées, complétées, clarifiées, mises à jour ou effacées les informations vous concernant qui sont inexactes, incomplètes, équivoques, périmées ou dont la collecte ou l'utilisation ou la conservation est interdite.
Les informations personnelles concernant les visiteurs de notre site, y compris leur identité, sont confidentielles.
Le responsable du site s'engage sur l'honneur à respecter les conditions légales de confidentialité applicables en France et à ne pas divulguer ces informations à des tiers.


Tout le contenu de ce site: Copyright © 2026 Elsevier, ses concédants de licence et ses contributeurs. Tout les droits sont réservés, y compris ceux relatifs à l'exploration de textes et de données, a la formation en IA et aux technologies similaires. Pour tout contenu en libre accès, les conditions de licence Creative Commons s'appliquent.