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研究揭示了有助于骨骼维持和修复的新机制

在贝勒医学院的研究人员的带领下,一项发表在“细胞干细胞”杂志上的研究揭示了一种新的机制,有助于成人骨的维护和修复,并开辟了开发改善骨愈合的治疗策略的可能性..

成人骨修复依赖于骨干细胞的激活,这仍然是很差的特征。骨干细胞既存在于骨内的骨髓中,也存在于骨膜-组织的外层-包围着骨。以前的研究表明,这两个干细胞群体虽然有许多共同的特点,但也具有独特的功能和特定的调节机制。”

Dongsu Park博士,相应作者,贝勒分子和人类遗传学及病理学和免疫学助理教授

两者中,骨膜干细胞了解最少..据了解,它们包括一个异质性的细胞群体,可以促进骨厚度、成形和骨折修复,但科学家们尚未能区分不同亚型的骨干细胞,以研究它们的不同功能是如何调节的。

在目前的研究中,Park和他的同事开发了一种方法来识别不同的骨膜干细胞亚群,定义它们在活小鼠模型中对骨折修复的贡献,并确定在生理条件下调节它们迁移和增殖的特定因素..

研究人员在小鼠模型中发现了骨膜干细胞的特异性标记。这些标记确定了一个独特的干细胞子集,有助于终身成人骨再生。

朴槿惠说:“我们还发现,骨膜干细胞通过参与骨愈合来应对机械损伤。“它们对成年小鼠骨折的愈合很重要,有趣的是,它们对骨再生的贡献高于骨髓干细胞。”

此外,研究人员还发现,骨膜干细胞也会对被称为趋化因子的炎症分子产生反应,而趋化因子通常是在骨损伤过程中产生的..特别是,它们对趋化因子CCL5有反应。

骨膜干细胞有受体-细胞表面的分子-与CCL5结合,CCL5向细胞发出信号,向受伤的骨头迁移并修复它。在小鼠模型中删除CCL5基因导致骨修复或延迟愈合的明显缺陷..当研究人员向CCL5缺乏的小鼠提供CCL5时,骨愈合被加速。

这些发现表明了潜在的治疗应用。例如,在患有糖尿病或骨质疏松症的人中,骨愈合慢,可能导致其他并发症,因为行动能力有限,加速骨愈合可能会减少住院时间,改善预后。

“我们的发现有助于更好地理解成人骨骼如何愈合。我们认为这是首批表明骨干细胞异质性的研究之一,不同的亚型具有独特的特性,受特定机制的调控,”Park说。“我们已经确定了能够让我们区分骨干细胞亚型的标记,并研究了每种亚型对骨骼健康的贡献。了解骨干细胞功能是如何调节的,为开发新的治疗策略来治疗成人骨损伤提供了可能。

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