科學(xué)家發(fā)現(xiàn)刺激人類骨骼生長(zhǎng)的蛋白質(zhì)
美國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn),一種名為Jagged-1的蛋白質(zhì)刺激干細(xì)胞分化為產(chǎn)生骨骼的細(xì)胞。
該研究結(jié)果在“干細(xì)胞”雜志上發(fā)表,表明Jagged-1可以幫助人類和動(dòng)物患者更快地治愈骨折,并可能成為治療罕見代謝病癥Alagille綜合征的基礎(chǔ)。
雖然人體骨骼看起來是靜止和永久的,但骨組織實(shí)際上在我們的生活中形成和改變。稱為成骨細(xì)胞的細(xì)胞形成骨,并且衍生自稱為間充質(zhì)干細(xì)胞的前體細(xì)胞,其存儲(chǔ)在骨髓中。這些干細(xì)胞必須從身體接收特定信號(hào)才能成為成骨細(xì)胞。
之前的研究已經(jīng)確定了一種叫做骨形態(tài)發(fā)生蛋白(BMP)的分子,這種分子是驅(qū)動(dòng)干細(xì)胞成為骨形成細(xì)胞的蛋白質(zhì)之一。因此,臨床上使用BMP來幫助患者從骨折中愈合或進(jìn)行脊柱融合而不依賴于患者自身的骨組織。
“但很明顯,BMPs在安全性和有效性方面存在一些問題。在該領(lǐng)域,我們一直在尋找祖細(xì)胞成為成骨細(xì)胞的新途徑,因此我們對(duì)Notch信號(hào)通路產(chǎn)生了興趣,“資深作者,賓夕法尼亞大學(xué)獸醫(yī)學(xué)院的Kurt Hankenson教授說。
該分子信號(hào)傳導(dǎo)途徑存在于大多數(shù)動(dòng)物物種中,并且已知在干細(xì)胞分化中起作用。研究人員選擇通過與Notch受體Jagged-1結(jié)合來研究其中一種作用于該途徑的蛋白質(zhì)。該團(tuán)隊(duì)此前已表明Jagged-1在骨折愈合過程中在骨形成細(xì)胞中高度表達(dá),并且將Jagged-1引入小鼠干細(xì)胞阻斷了干細(xì)胞向成骨細(xì)胞的進(jìn)展。
“這是我們一年或兩年的經(jīng)營(yíng)教條,”漢肯森教授說。
接下來,研究人員決定了解當(dāng)Jagged-1被引入人類干細(xì)胞時(shí)會(huì)發(fā)生什么。在那里他們發(fā)現(xiàn)了一個(gè)非常不同的結(jié)果。
“令人驚訝的是,將細(xì)胞置于Jagged-1配體上似乎足以驅(qū)動(dòng)骨骼生成細(xì)胞的形成,”他說。
這一發(fā)現(xiàn)與將Jagged-1與骨形成相關(guān)聯(lián)的其他證據(jù)相一致?;加泻币娂膊lagille綜合征的患者經(jīng)常在編碼Jagged-1的基因中發(fā)生突變?;加羞@種疾病的個(gè)體在新陳代謝方面存在問題,嚴(yán)重影響肝臟,但也容易受到骨骼系統(tǒng)的挑戰(zhàn)并容易骨折。
此外,全基因組關(guān)聯(lián)研究,搜索大群體可能與特定特征相關(guān)的突變,發(fā)現(xiàn)Jagged-1基因附近的突變與低骨量之間存在聯(lián)系。
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