研究表明人類有能力再生受損的軟骨
杜克大學(xué)教授說:“我們相信,對人類這種'類似蜥蜴的'再生能力的理解以及該調(diào)節(jié)回路的關(guān)鍵缺失組件,可以為修復(fù)關(guān)節(jié)組織甚至整個人類四肢的新方法提供基礎(chǔ)。”該研究的通訊作者弗吉尼亞·拜爾斯·克勞斯(Virginia Byers Kraus)。
克勞斯教授和他的同事們設(shè)計了一種方法,可以使用氨基酸不可或缺的內(nèi)部分子鐘來確定蛋白質(zhì)的年齡,氨基酸鐘可以將一種形式轉(zhuǎn)換為另一種形式,并且具有可預(yù)測的規(guī)律性。
組織中新產(chǎn)生的蛋白質(zhì)很少或沒有氨基酸轉(zhuǎn)化。較老的蛋白質(zhì)有很多。
了解這一過程使研究人員能夠使用靈敏質(zhì)譜法來鑒定人軟骨中的關(guān)鍵蛋白(包括膠原蛋白)是年輕,中年還是老年。
他們發(fā)現(xiàn),軟骨的年齡很大程度上取決于其在體內(nèi)的位置。
腳踝的軟骨很年輕,膝蓋是中年,臀部很老。
軟骨年齡與其在人體中的位置之間的相關(guān)性與某些動物的肢體修復(fù)方式一致,后者在最遠的尖端(包括腿或尾巴的末端)更容易再生。
這一發(fā)現(xiàn)還有助于解釋為什么膝蓋受傷,尤其是臀部受傷要花很長時間才能恢復(fù)并常常發(fā)展成關(guān)節(jié)炎,而腳踝的傷口愈合得更快,而嚴(yán)重的關(guān)節(jié)炎卻很少。
科學(xué)家進一步了解到,稱為microRNA的分子可調(diào)節(jié)這一過程。
毫不奇怪,這些microRNA在已知能修復(fù)肢體,鰭或尾巴的動物中更具活性,包括sal,斑馬魚,非洲淡水魚和蜥蜴。
這些microRNA也存在于人類中,這是一種進化產(chǎn)物,可為人類提供關(guān)節(jié)組織修復(fù)的能力。與動物一樣,microRNA的活性因位置而異:與膝蓋和臀部相比,踝關(guān)節(jié)最高,而與軟骨的較深層相比,其在軟骨頂層最高。
“我們很高興得知sal肢體的再生調(diào)節(jié)器似乎也是人類肢體中關(guān)節(jié)組織修復(fù)的控制者。研究的第一作者,同樣來自杜克大學(xué)的Ming-Feng Hsueh博士說,我們稱之為“內(nèi)部sal”。
microRNA可以作為預(yù)防,延緩或逆轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)炎的藥物開發(fā)。
克勞斯教授說:“我們相信,我們可以增強這些調(diào)節(jié)器,使關(guān)節(jié)炎關(guān)節(jié)的退化軟骨完全再生。”
“如果我們能弄清與火蜥蜴相比缺少的監(jiān)管者,我們甚至可以重新添加缺失的組成部分,并有朝一日開發(fā)出一種方法來再生部分或全部受傷的人類肢體。”
“我們認為這是修復(fù)的基本機制,可以應(yīng)用于許多組織,而不僅僅是軟骨。”
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