骨或软骨?脂肪酸的存在决定骨骼干细胞的发育

骨或软骨?脂肪酸的存在决定骨骼干细胞的发育
小鼠骨折的组织学切片。藏红花素O被用来将软骨细胞染成红色(特别是软骨细胞产生的蛋白质);其他组织都是蓝色的。图片来源:Nick van Gastel。

在骨折的情况下,血液中的脂肪酸会向干细胞发出信号,让它们必须发育成成骨细胞。如果周围没有血管,干细胞就会形成软骨。特定营养物质直接影响干细胞发育的发现为干细胞研究开辟了新的途径。来自鲁汶大学和哈佛大学的生物医学科学家在自然

骨折通过骨骼祖细胞的作用而愈合:已进一步进化但仍能发育成不同类型细胞的干细胞。骨愈合有两种方式:当骨折小时,祖细胞进化成成骨细胞当骨折更大的时候,细胞。这些软骨后来被骨头所取代。直到现在,科学家们还不知道祖细胞是如何决定是变成骨细胞还是软骨细胞的。

“我们的假设是起到了一定作用,”第一作者尼克·范·加斯特尔解释道。“不管很多人怎么想,我们的骨头充满了血管,而软骨却没有。”这项对小鼠的新研究证实了该团队的假设:当骨折周围的血管被堵塞时,软骨就会形成。当它们不正常时,新的骨头就会立即产生。

在研究的第二阶段,研究人员试图找出血管实际上向祖细胞发送了什么信号,使它们进化为骨头细胞或软骨细胞。“我们之前的研究已经表明,营养物质在祖细胞生物学中发挥着作用,”鲁汶大学临床和实验内分泌学部门的Geert Carmeliet教授解释说,他领导了这项研究。在目前的研究中,研究小组测试了不同营养物质的存在如何影响祖细胞的命运。他们的结果表明存在于血液中导致祖细胞生长成骨形成细胞。

如果周围没有脂肪酸,细胞激活SOX9基因,该基因在骨骼发育中起着重要作用。这是细胞变成软骨细胞的信号。软骨细胞不需要脂肪酸就能存活并形成软骨。

Carmeliet教授说:“这项研究对再生医学的研究人员很有用,因为我们对软骨的形成还知之甚少。”“骨关节炎等软骨疾病的研究也可能从这些发现中受益。有迹象表明,患有此类疾病的患者的软骨细胞接收到更多的脂肪酸信号,而没有产生足够的SOX9基因,这可能会对关节产生不利影响。最后,我们的研究首次表明,特定的营养物质可以通知干细胞它们应该成为哪种类型的细胞。这是向前迈出的重要一步最终,研究人员希望绘制出不同营养物质对不同类型蔬菜的影响


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更多信息:脂质有效性通过SOX9决定骨骼祖细胞的命运,自然(2020)。DOI: 10.1038 / s41586 - 020 - 2050 - 1nature.com/articles/s41586 - 020 - 2050 - 1
期刊信息: 自然

所提供的KU鲁汶
引用骨头还是软骨?脂肪酸的存在决定了骨骼干细胞的发育(2020年2月26日),检索自2022年10月19日//www.pyrotek-europe.com/news/2020-02-bone-cartilage-presence-fatty-acids.html
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