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脂肪酸控制骨骼干细胞再生

时间:2020-03-02 | 栏目:干细胞 | 点击:

 万一发生骨折,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。如果附近没有血管,则干细胞最终会形成软骨组织。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。相关结果由来自哈佛大学的研究者们发表在最近的《Nature》杂志上。

骨折后的修复是由骨骼祖细胞(skeletal progenitor cells)介导进行的。这群干细胞虽然已经发生一定程度的分化,但仍然可以发展成不同类型的骨骼细胞。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。此软骨组织随后被骨组织取代。直到现在,科学家们还不知道祖细胞是如何决定要成为骨细胞还是软骨细胞。

(图片来源:Nick van Gastel 





第一作者Nick van Gastel解释说:“我们猜测血管在其中起着诱导分化的作用。”这项关于小鼠的研究证实了作者的假设:当骨折周围的血管被阻塞时,就会形成软骨组织。否则则会分化产生新骨骼。

之后,研究人员试图找出血管中存在的信号分子。 “我们的先前研究已经表明,营养物质在骨骼祖细胞的生物学中起着重要作用,”领导该研究的KU Leuven临床和实验内分泌科的Geert Carmeliet教授解释说。在当前的研究中,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。他们的结果表明,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起重要作用。这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。
资讯出处:Bone or cartilage? Presence of fatty acids determines skeletal stem cell development

原始出处:Lipid availability determines fate of skeletal progenitor cells via SOX9 , Nature (2020). DOI: 10.1038/s41586-020-2050-1 , https://nature.com/articles/s41586-020-2050-1

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