北卡罗来纳大学医学院的研究人员,找到了一种方法,对于支持骨形成起着决定性作用。这一研究发现公布在Stem Cells杂志上,由北卡罗来纳州大学医学院的医学教授Janet Rubin博士研究组领导完成。
Rubin博士指出:“骨形成很快。数据和图像是如此清晰;你不必是一个骨生物学家,就能看到,在一周的时间里细胞松弛素D产生了什么影响。”
研究人员使用细胞松弛素D,一种天然存在于霉菌中的物质,来改变间充质干细胞的细胞核中的基因表达,以迫使它们变成骨母细胞(成骨细胞)。通过用细胞松弛素D处理干细胞——它们可能变成脂肪或骨细胞,结果是明确的:干细胞变成了骨细胞。
“这不是我们所期望的。这不是我们在实验室里努力去做的。但我们的发现,可能成为启动局部骨形成的一种惊人方式。然而,这不会解决骨质疏松症,因为这种疾病涉及整个骨架的骨质疏松。”
这项研究结果的重点,是一种称为肌动蛋白的蛋白质,它形成的纤维,跨越细胞的细胞质以创建细胞的细胞骨架。成骨细胞比脂肪细胞具有更多的细胞骨架。本文第一作者、Rubin实验室研究助理Buer Sen博士,使用细胞松弛素D来破坏肌动蛋白的细胞骨架。从理论上说,根据文献资料,这应该会破坏细胞变成骨细胞的能力。反过来,细胞应该更容易转变成脂肪细胞。相反,Sen发现,肌动蛋白被运输到干细胞的细胞核内,在那里它具有诱导细胞成为成骨细胞的惊人效果。
Rubin说:“我的第一反应是,‘不可能,Buer’。这一定是错误的。这违背了文献中的一切。但他说,‘我已经重新进行了实验。结果是相同的。’”Rubin的团队扩大了实验,同时探索肌动蛋白的作用。他们发现,当肌动蛋白进入并留在细胞核中时,它能够增强基因的表达,这种方式会使细胞变成骨细胞。
Rubin说:“令人惊讶的是,我们发现,肌动蛋白在细胞核内形成了一个架构,并打开了产生骨骼的遗传程序。如果我们破坏细胞骨架,但不允许肌动蛋白进入细胞核,那么少许肌动蛋白只在细胞质中,干细胞就不会变成骨细胞。”
然后,Rubin的团队转向一个小鼠模型。使用活体小鼠,他们发现,细胞松弛素D在小鼠体内诱导了骨形成。
小鼠的骨形成与人类非常不同,所以这项研究可能是可转移的。但是,细胞松弛素D可能不是科学家临床上用来触发骨形成的药物,因此,Rubin的研究表明,触发肌动蛋白运输到细胞的细胞核内,可能是迫使骨髓间充质干细胞变成骨细胞的一种好方法。
更多
《Neuron》大脑中存储和使用视觉知识的机制
厂商
2024.08.14
Cell子刊:独特的机制保护胰腺细胞免受炎症的影响
厂商
2024.08.07
《自然心血管研究》:肥胖和心力衰竭之间的联系
厂商
2024.08.05
预防神经退行性疾病,大脑里这些小管子不可忽视
厂商
2024.08.02