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科学家研究发现骨骼愈合的新机制

日期: 2019-12-10
浏览次数: 485

       成人骨骼的修复依赖于骨干细胞的活化,而我们对骨骼干细胞的特征仍然缺乏了解。骨髓内以及骨膜周围的骨膜(组织的外层)中都有干细胞的存在,以前的研究表明,这两个干细胞群虽然具有许多相同的特征,但仍存在独特的功能和特定的调节机制。


       近日,来自贝勒医学院的研究人员发表了一项新的研究,他们发现了一种新的分子机制,这种机制或有助于成年骨骼的维护和修复,并为开发改善骨骼愈合的治疗策略提供了可能性。相关研究结果发表在《Cell Stem Cell》杂志上。


科学家研究发现骨骼愈合的新机制

图片来源:《Cell Stem Cell》


       众所周知,骨膜干细胞由异质细胞组成,可以促进骨骼增厚、形状生成和骨折修复。在这项研究中,研究人员开发了一种新方法来识别骨膜干细胞的不同亚群,确定它们在活小鼠模型中对骨折修复的作用,并确定在生理条件下调节其迁移和增殖的特定因素。


       在小鼠模型中,研究人员根据骨膜干细胞的特定标记,鉴定出干细胞的独特亚群,该亚群有助于成年骨骼的再生。骨膜干细胞通过参与骨骼愈合对机械损伤作出反应,这一过程对于治愈成年小鼠的骨折非常重要,而且骨膜干细胞对骨骼再生的贡献率高于骨髓干细胞。


       此外,研究人员还发现,骨膜干细胞还对趋化因子CCL5有反应。骨膜干细胞表面受体与CCL5结合,后者向细胞发送信号,使其向受伤的骨头部位迁移并对其进行修复。在小鼠模型中删除CCL5基因会导致骨骼修复中明显的缺陷或愈合时间的延长。当研究人员向缺乏CCL5的小鼠人为提供CCL5时,骨愈合过程得以加速。


       这些发现有助于更好地了解成年骨骼如何愈合,提示了潜在的应用治疗价值。例如,在患有糖尿病或骨质疏松症的人中,骨愈合相对缓慢,并且可能由于活动受限而导致其他并发症的发生。因此,加速骨愈合可以减少住院时间并改善预后。


       这是第一批表明骨干细胞是异质的,不同亚型具有受特定机制调控的独特性的研究之一。研究人员表示,这项研究让我们了解了骨干细胞的功能是如何被调节的,为开发治疗成人骨损伤的新型治疗策略提供了可能性。



资讯出处:

[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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