使干細胞變成骨細胞的新方法
日期：2015-11-18 08:52:35
想象一下你發生了骨折或接受了髖關節置換術，你需要形成骨骼，但你愈合的很慢——這是老年人的一個普通事實。你不是形成骨骼，而是形成了脂肪。最近，北卡羅來納大學醫學院的研究人員，找到了一種方法，對于支持骨形成起著決定性作用。
他們使用細胞松弛素D，一種天然存在于霉菌中的物質，來改變間充質干細胞的細胞核中的基因表達，以迫使它們變成骨母細胞（成骨細胞）。
通過用細胞松弛素D處理干細胞——它們可能變成脂肪或骨細胞，結果是明確的：干細胞變成了骨細胞。此外，向小鼠的骨髓空間注射少量的細胞松弛素D，也可以引起骨形成。這項研究發表在干細胞權威雜志《Stem Cells》上，詳細介紹了科學家們如何改變干細胞并引發骨骼生長。
本論文的資深作者、北卡羅來納州大學醫學院的醫學教授Janet Rubin博士指出：“骨形成很快。數據和圖像是如此清晰；你不必是一個骨生物學家，就能看到，在一周的時間里細胞松弛素D產生了什么影響。”
Rubin補充說：“這不是我們所期望的。這不是我們在實驗室里努力去做的。但我們的發現，可能成為啟動局部骨形成的一種驚人方式。然而，這不會解決骨質疏松癥，因為這種疾病涉及整個骨架的骨質疏松。”
這項研究結果的重點，是一種稱為肌動蛋白的蛋白質，它形成的纖維，跨越細胞的細胞質以創建細胞的細胞骨架。成骨細胞比脂肪細胞具有更多的細胞骨架。本文第一作者、Rubin實驗室研究助理Buer Sen博士，使用細胞松弛素D來破壞肌動蛋白的細胞骨架。從理論上說，根據文獻資料，這應該會破壞細胞變成骨細胞的能力。反過來，細胞應該更容易轉變成脂肪細胞。相反，Sen發現，肌動蛋白被運輸到干細胞的細胞核內，在那里它具有誘導細胞成為成骨細胞的驚人效果。
Rubin說：“我的第一反應是，‘不可能，Buer’。這一定是錯誤的。這違背了文獻中的一切。但他說，‘我已經重新進行了實驗。結果是相同的。’”Rubin的團隊擴大了實驗，同時探索肌動蛋白的作用。他們發現，當肌動蛋白進入并留在細胞核中時，它能夠增強基因的表達，這種方式會使細胞變成骨細胞。
Rubin說：“令人驚訝的是，我們發現，肌動蛋白在細胞核內形成了一個架構，并打開了產生骨骼的遺傳程序。如果我們破壞細胞骨架，但不允許肌動蛋白進入細胞核，那么少許肌動蛋白只在細胞質中，干細胞就不會變成骨細胞。”
然后，Rubin的團隊轉向一個小鼠模型。使用活體小鼠，他們發現，細胞松弛素D在小鼠體內誘導了骨形成。
小鼠的骨形成與人類非常不同，所以這項研究可能是可轉移的。但是，細胞松弛素D可能不是科學家臨床上用來觸發骨形成的藥物，因此，Rubin的研究表明，觸發肌動蛋白運輸到細胞的細胞核內，可能是迫使骨髓間充質干細胞變成骨細胞的一種好方法。
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