細胞鬆弛素D可以促進幹細胞向骨骼細胞分化

2021-01-15 生物谷

2015年11月23日 訊 /生物谷BIOON/ --醫學研究者們發現一種新的手段可以將幹細胞移植入骨骼細胞中進而促進骨骼的再生，他們為此感到十分驚訝，因為原本他們希望這部分幹細胞往脂肪細胞的方向分化。

「這與我們的預期並不一致。不過，儘管我們實驗的目的不在於此，這一新的發現對於局部的骨骼再生具有積極的意義」。該文章的作者，來自北卡醫學院的教授Janet Rubin說到。

Rubin等人利用細胞鬆弛素D（一類黴菌中的天然代謝產物）調節間葉幹細胞基因的表達，從而將其向成骨細胞方向分化。

通過對幹細胞加以細胞鬆弛素D的刺激，他們發現這些幹細胞能夠分化為成骨細胞，之後，將細胞鬆弛素D向小鼠骨髓組織間隙注射能夠引起骨骼的再生。這一研究發表在最近一期的《Journal Stem Cell》雜誌上。

「骨骼組織再生的速度很快，數據與照片展示的十分清楚，即使不是骨科專家，普通人也能容易地看出細胞鬆弛素D在一周內對小鼠骨骼的再生作用」。

這一研究的關鍵是一個叫做actin的蛋白，該蛋白能夠在細胞內部聚集形成網狀結構，最終構成細胞骨架。成骨細胞相比於脂肪細胞具有更多的細胞骨架成分。

該文章的第一作者，Rubin實驗室的研究助理Buer Sen當時試圖利用細胞鬆弛素D將actin細胞骨架降解。理論上這一作用將破壞細胞骨架，並阻斷其向骨骼細胞的分化。因此，他們預期這一操作將會促使幹細胞更多地轉化為脂肪細胞。

然而，Sen發現這一刺激使得actin向幹細胞的細胞核中轉運，並最終誘導了幹細胞向成骨細胞的分化。

「當時我的第一反應是，不可能啊？」，Rubin說到，「一定是哪裡出錯了，文章裡並不是這樣子描述的」。然而當他們反覆重複這一實驗時，得到了完全一致的結果。

之後，Rubin等人開始著手探究actin在這一過程中的作用。他們發現當actin進入細胞核中時，能夠強化一些基因的表達，從而促使其向成骨細胞的分化。

「神奇的是我們發現了actin 在誘導稱骨細胞分化方面的轉錄調控活性， 如果我們一方面破壞細胞骨架，另一方滅抑制actin的入核，那麼幹細胞將不會向骨骼細胞方向分化」。

之後，Rubin小組利用小鼠模型證明細胞鬆弛素D的確能夠促進小鼠骨骼的再生。

小鼠骨骼形成的機制與人類並沒有太大區別，所以這一研究很可能轉化為臨床治療。科學家並不建議直接利用細胞鬆弛素D進行骨骼再生的治療，但他們希望可以通過阻斷actin入核的方法起到相似的效果。（生物谷Bioon.com）

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生物谷推薦英文原文報導：AWESOME 『ACCIDENT』 TURNS STEM CELLS INTO BONE

 

 

 

 

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