“青少年”骨骼干细胞的发现可能有一天有助于预防骨质疏松症

一项新的研究报道干细胞揭示了一种独特的骨骼干细胞(ssc)种群，在快速骨骼生长和骨骼维持之间的过渡时期发挥作用。这一发现为确定ssc模式的改变是否会影响骨形成提供了机会，并帮助我们理解调节其时间的生理因素。

波士顿儿童医院和哈佛干细胞研究所的通讯作者Diana L. Carlone博士说:“考虑到任何干扰儿童和青少年时期骨量正常发育的东西都会对我们的健康产生长期影响，包括成人骨质疏松症的发展，这一点尤其重要。”

研究人员在调查蛋白质的作用时偶然发现了这个新信息mTert表达细胞在出生后小鼠长骨中。产后骨形成依赖于骨骼祖先/干细胞．这些细胞在修复骨折或其他损伤的骨骼中也起着关键作用。叔(端粒酶)是一种存在于人体细胞中的酶，它通过将DNA添加到染色体末端(端粒)来帮助细胞保持活力。每次细胞分裂时，它的端粒都会失去少量DNA，变得更短。叔活动可以防止这一衰老过程。

最近的谱系追踪数据表明，SSC种群受时间和间隔的调节，不同的种群在骨骼生长和维持期间发挥作用。此外，生长相关的SSC被认为是成年SSC的前身，这意味着SSC群体高度复杂，可能存在等级关系。人们对识别骨骼内的干细胞有浓厚的兴趣，并且已经做了很多工作来了解这些体外(试管)细胞;然而，这些发现被这样一个事实所缓和，即细胞在体外的谱系潜力可能与它们在体内(体内)的能力不同。

卡龙博士说:“今后，在被接受为SSC群体之前，必须对标记物及其识别的细胞群进行体内验证。”

此前，她和她的团队已经证明了这一点mTert表达标记胚胎干细胞，诱导多能干细胞和自我更新组织干细胞。其他研究人员已经证明端粒酶是SSC自我更新和分化所必需的，并且人类端粒酶活性的下降与骨稳态(稳定性)的下降相关，从而导致骨质疏松症。虽然所有这些研究都表明端粒酶对SSC功能和骨稳态很重要，但尚不清楚端粒酶的表达是否标志着骨骼干细胞。

这就是Carlone团队想要发现的。他们已经知道离散的SSC种群在特定的时间段内发挥作用，对应于快速的骨骼生长和骨骼维持。调查是否mTert在同一时期，卡龙团队检查了一种mTert他们开发的小鼠模型概括了内源性端粒酶的活性，特别观察了1周、3周和12周大时发生的情况。为了做到这一点，他们使用了定量RT-PCR分析(逆转录聚合酶链反应)，这是目前最敏感的mRNA检测和定量技术。

他们学到的是，尽管mTert在多个时间点检测到低水平，在断奶年龄(三周)上调，这表明mTert+细胞在时间上被调节，并标志着在快速骨生长和骨维持之间的一段离散时间。他们接着看了看mTert-表达细胞在这些相同的端点，并能够识别mTert+细胞位于已知的ssc所在区域，包括长骨末端的纤维组织(干骺端基质)，以及生长板和骨髓。

“我们也证明了这一点mTert-表达细胞是一个独特的SSC群体，具有丰富的集落形成能力，并有助于体外多间充质谱系。相反，体内谱系追踪研究确定mTert+细胞作为骨软骨祖细胞，并在软骨内骨生长期间有助于骨形成细胞池，其中一个亚群持续到成人期，”Carlone博士指出。

“总的来说，我们的研究结果表明mTert表达受到时间的调控，并标志着ssc处于快速骨生长和维持之间的过渡生长的离散阶段，这对应于人类的青春期生长突增。我们相信，这为未来的研究提供了依据，我们将重点研究在这一生长期间细胞群的变化如何转化为骨质疏松等疾病。”

“青春期生长期间形成骨骼的祖细胞端粒酶的时间调节是对骨骼发育理解的一个非常重要的进展，”Jan Nolta博士说，主编干细胞．“这一知识也有助于理解和改进再生疗法骨伤害和疾病。”

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