研究揭示了有助于骨骼維持和修復(fù)的新機(jī)制

在貝勒醫(yī)學(xué)院的研究人員的帶領(lǐng)下，一項發(fā)表在“細(xì)胞干細(xì)胞”雜志上的研究揭示了一種新的機(jī)制，有助于成人骨的維護(hù)和修復(fù)，并開辟了開發(fā)改善骨愈合的治療策略的可能性..

成人骨修復(fù)依賴于骨干細(xì)胞的激活，這仍然是很差的特征。骨干細(xì)胞既存在于骨內(nèi)的骨髓中，也存在于骨膜-組織的外層-包圍著骨。以前的研究表明，這兩個干細(xì)胞群體雖然有許多共同的特點(diǎn)，但也具有獨(dú)特的功能和特定的調(diào)節(jié)機(jī)制。”

Dongsu Park博士，相應(yīng)作者，貝勒分子和人類遺傳學(xué)及病理學(xué)和免疫學(xué)助理教授

兩者中，骨膜干細(xì)胞了解最少..據(jù)了解，它們包括一個異質(zhì)性的細(xì)胞群體，可以促進(jìn)骨厚度、成形和骨折修復(fù)，但科學(xué)家們尚未能區(qū)分不同亞型的骨干細(xì)胞，以研究它們的不同功能是如何調(diào)節(jié)的。

在目前的研究中，Park和他的同事開發(fā)了一種方法來識別不同的骨膜干細(xì)胞亞群，定義它們在活小鼠模型中對骨折修復(fù)的貢獻(xiàn)，并確定在生理條件下調(diào)節(jié)它們遷移和增殖的特定因素..

研究人員在小鼠模型中發(fā)現(xiàn)了骨膜干細(xì)胞的特異性標(biāo)記。這些標(biāo)記確定了一個獨(dú)特的干細(xì)胞子集，有助于終身成人骨再生。

樸槿惠說：“我們還發(fā)現(xiàn)，骨膜干細(xì)胞通過參與骨愈合來應(yīng)對機(jī)械損傷?！八鼈儗Τ赡晷∈蠊钦鄣挠虾苤匾腥さ氖?，它們對骨再生的貢獻(xiàn)高于骨髓干細(xì)胞?！?/p>

此外，研究人員還發(fā)現(xiàn)，骨膜干細(xì)胞也會對被稱為趨化因子的炎癥分子產(chǎn)生反應(yīng)，而趨化因子通常是在骨損傷過程中產(chǎn)生的..特別是，它們對趨化因子CCL5有反應(yīng)。

骨膜干細(xì)胞有受體-細(xì)胞表面的分子-與CCL5結(jié)合，CCL5向細(xì)胞發(fā)出信號，向受傷的骨頭遷移并修復(fù)它。在小鼠模型中刪除CCL5基因?qū)е鹿切迯?fù)或延遲愈合的明顯缺陷..當(dāng)研究人員向CCL5缺乏的小鼠提供CCL5時，骨愈合被加速。

這些發(fā)現(xiàn)表明了潛在的治療應(yīng)用。例如，在患有糖尿病或骨質(zhì)疏松癥的人中，骨愈合慢，可能導(dǎo)致其他并發(fā)癥，因?yàn)樾袆幽芰τ邢?，加速骨愈合可能會減少住院時間，改善預(yù)后。

“我們的發(fā)現(xiàn)有助于更好地理解成人骨骼如何愈合。我們認(rèn)為這是首批表明骨干細(xì)胞異質(zhì)性的研究之一，不同的亞型具有獨(dú)特的特性，受特定機(jī)制的調(diào)控，”Park說。“我們已經(jīng)確定了能夠讓我們區(qū)分骨干細(xì)胞亞型的標(biāo)記，并研究了每種亞型對骨骼健康的貢獻(xiàn)。了解骨干細(xì)胞功能是如何調(diào)節(jié)的，為開發(fā)新的治療策略來治療成人骨損傷提供了可能。

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