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科学家发现脂肪酸能影响骨骼干细胞的再生

日期: 2020-03-03
浏览次数: 572

       近日,来自哈佛大学的科学家发表了一项新研究,他们发现骨折后血液中的脂肪酸会向干细胞发出信号,使它们向成骨细胞发展。这一现象表明,血管中特定营养物质直接影响干细胞发育的方向,同时也为干细胞的研究开辟了新途径。相关研究结果于2月26日发表在《Nature》杂志上。


科学家发现脂肪酸能影响骨骼干细胞的再生

小鼠骨折的组织型切片。来源:《Medical Press》


       科学家发现,骨骼愈合存在两种方式:当骨折程度较小时,祖细胞发展为成骨细胞;而当骨折较大时,祖细胞发展为软骨细胞,随后此软骨组织被骨组织取代。然而,科学家并不知道祖细胞是如何“决定”分化成骨细胞还是软骨细胞。


       对此,研究人员猜测:血管在其中起着诱导分化的作用。而这项关于小鼠的研究证实了这一假设:当骨折周围的血管被阻塞时,就会形成软骨组织。反之,则会分化产生新的骨骼。这一实验结果显示,血管中的营养物质在骨骼祖细胞的生物学中起着重要作用。


       接下来,研究人员试图找出血管中存在的信号分子。研究小组测试了不同营养元素的存在如何影响祖细胞的命运。结果他们发现,血液中存在的脂肪酸会导致祖细胞发展成骨细胞。如果附近没有脂肪酸,祖细胞会激活SOX9基因,该基因在骨骼发育中有着重要作用,是细胞变成软骨细胞的关键。因此,软骨细胞不需要脂肪酸就能生存并形成软骨组织。


       目前科学界对软骨形成的了解还很少,该研究发现不仅为再生医学的研究人员提供了技术支持,也对骨关节炎等软骨疾病的研究提供了帮助。


       研究人员表示,这项研究首次表明了血液中特定的营养成分来告知干细胞应该变成哪种细胞,这是干细胞研究中迈出的重要一步。接下来,研究人员将继续进行研究,希望找出不同营养物质对不同类型祖细胞的影响。



资讯出处:

[1]Nick van Gastel,Steve Stegen,et al.Lipid availability determines fate of skeletal progenitor cells via SOX9[J].Nature,2020,(2).

[2]by KU Leuven.Bone or cartilage? Presence of fatty acids determines skeletal stem cell development[N].Medical Press,2020-02-26.


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