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科學家研究發現骨骼愈合的新機制

日期: 2019-12-10
瀏覽次數: 479

? ? ? ?成人骨骼的修復依賴于骨干細胞的活化,而我們對骨骼干細胞的特征仍然缺乏了解。骨髓內以及骨膜周圍的骨膜(組織的外層)中都有干細胞的存在,以前的研究表明,這兩個干細胞群雖然具有許多相同的特征,但仍存在獨特的功能和特定的調節機制。


? ? ? ?近日,來自貝勒醫學院的研究人員發表了一項新的研究,他們發現了一種新的分子機制,這種機制或有助于成年骨骼的維護和修復,并為開發改善骨骼愈合的治療策略提供了可能性。相關研究結果發表在《Cell Stem Cell》雜志上。


科學家研究發現骨骼愈合的新機制

圖片來源:《Cell Stem Cell》


? ? ? ?眾所周知,骨膜干細胞由異質細胞組成,可以促進骨骼增厚、形狀生成和骨折修復。在這項研究中,研究人員開發了一種新方法來識別骨膜干細胞的不同亞群,確定它們在活小鼠模型中對骨折修復的作用,并確定在生理條件下調節其遷移和增殖的特定因素。


? ? ? ?在小鼠模型中,研究人員根據骨膜干細胞的特定標記,鑒定出干細胞的獨特亞群,該亞群有助于成年骨骼的再生。骨膜干細胞通過參與骨骼愈合對機械損傷作出反應,這一過程對于治愈成年小鼠的骨折非常重要,而且骨膜干細胞對骨骼再生的貢獻率高于骨髓干細胞。


? ? ? ?此外,研究人員還發現,骨膜干細胞還對趨化因子CCL5有反應。骨膜干細胞表面受體與CCL5結合,后者向細胞發送信號,使其向受傷的骨頭部位遷移并對其進行修復。在小鼠模型中刪除CCL5基因會導致骨骼修復中明顯的缺陷或愈合時間的延長。當研究人員向缺乏CCL5的小鼠人為提供CCL5時,骨愈合過程得以加速。


? ? ? ?這些發現有助于更好地了解成年骨骼如何愈合,提示了潛在的應用治療價值。例如,在患有糖尿病或骨質疏松癥的人中,骨愈合相對緩慢,并且可能由于活動受限而導致其他并發癥的發生。因此,加速骨愈合可以減少住院時間并改善預后。


? ? ? ?這是第一批表明骨干細胞是異質的,不同亞型具有受特定機制調控的獨特性的研究之一。研究人員表示,這項研究讓我們了解了骨干細胞的功能是如何被調節的,為開發治療成人骨損傷的新型治療策略提供了可能性。



資訊出處:

[1]Laura C.Ortinau,HamiltonWang,et al.Identification of Functionally Distinct Mx1+αSMA+ Periosteal Skeletal Stem Cells[J].Cell Stem Cell,2019,(12).

[2]Baylor College of Medicine.New bone healing mechanism has potential therapeutic applications[N].Science Daily,2019-12-09.


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