完善生产胶原蛋白成骨不全症

大多数人会打破接近一生中两根骨头,但是那些骨imperfecta-also称为脆性骨疾病会打破他们甚至达到青春期之前数以百计的骨头。虽然健康的骨骼可以从硬下降或打破一个糟糕的车祸,可能没有一个明显的原因与脆弱的骨骼疾病。

归类为一种罕见的疾病,成骨不全症或OI,影响6 - 7人,每100000活产和严重程度的范围可以根据特定的突变。虽然目前有一些治疗方案和无法治愈,Meenal Mehrotra,医学博士博士和她的实验室最近有前途的研究成果发表在《华尔街日报》干细胞为了解决这个知识差距。

病理学系的助理教授Mehrotra音乐和实验室医学健康和首席研究员在纸上,指向胶原蛋白基因的突变的主要原因,OI骨质疏松。“胶原蛋白是矩阵,或支柱,我们的骨头,“Mehrotra说。”和突变的时候,我们的骨骼变得非常脆弱,很容易打破。”

除了构建骨骼和控股在一起,胶原蛋白是一种蛋白质中发现血管器官,眼角膜和牙齿,这意味着脆弱的骨骼疾病可以影响一个人的视力和骨健康,甚至还会影响听力。不幸的是,目前的治疗方法关注OI的症状,而不是原因,和使用的药物长期的副作用。

在她的研究中,Mehrotra回到开始她看着成骨细胞,这些细胞产生胶原蛋白。“变异突变成骨细胞产生胶原蛋白,”她说。但如果她可以取代成骨细胞,她可以改变胶原蛋白产生,因此源于它的骨头。

成骨细胞和破骨细胞是骨生长和重建的关键。作为一个动态的组织在恒定的营业额,骨头需要一致的细胞之间的沟通。成骨细胞形成新骨,破骨细胞重吸收旧或受损的骨头;功能都需要保持骨骼强壮。通过替换受损或突变与健康的成骨细胞,Mehrotra和她的实验室提供一个选项与治疗的承诺。虽然目前的结果显示在动物模型有效性,Mehrotra希望翻译她的未来结果的人。

当前的教条点间充质干细胞(MSC)作为成骨细胞的起源,但MSC移植并没有导致长期成功的治疗选择。造血干细胞(hsc)通常会导致血液细胞和破骨细胞,但Mehrotra推测,他们也能引起成骨细胞。

这想法使她调查与脆弱的骨骼疾病小鼠的造血干细胞移植。

不是所有的生物学家认为,肝星状细胞能增加血液细胞和骨细胞,所以Mehrotra认为她假说的争议。“很少有人研究这个话题在过去,”她说。“这不是人们以前没有推测在这,但很多科学家不同意每次讨论,它并没有被详细研究。”

Mehrotra纸详细说明她大部分时间都在证实,只有肝星状细胞是负责她的研究结果。使用克隆的人口从小鼠肝星状细胞表达绿色荧光蛋白(GFP)只有在他们的成骨细胞,Mehrotra和她的实验室血统进行跟踪研究。这些研究建立造血干细胞的细胞,可以分化为成骨细胞,然后带来临床改善小鼠OI。

这个方法的克隆造血干细胞移植是由Mehrotra的导师Makio Ogawa,医学博士博士,谁是病理学系教授音乐健康退休前。他的方法确保克隆的人口只有肝星状细胞,不包含任何msc允许Mehrotra确信她的结果。

移植肝星状细胞特征,Mehrotra的实验室第一次辐照小鼠删除当前的骨髓,使健康细胞的空间。新的静脉注射肝星状细胞被移植到老鼠,催生了collagen-producing成骨细胞。Mehrotra发现这个过程取代长约20 - 40%的成骨细胞骨的老鼠,这是高于百分比与MSC移植,从而显示长期成功。

“我们认为,这有可能作为治疗疗法,“Mehrotra说。”取代了异常成骨细胞与正常细胞可以分泌正常的胶原蛋白,我们的目标是治疗可能导致实际的治疗。”

还需要更多的研究在技术可以成为患者的治疗选择,但Mehrotra说,这是一个良好的开端。通过替换成骨细胞,她提供了一个治疗的机会,不依赖于特定突变只是突变,这意味着它可能会转化为其他形式的OI和其他骨疾病。

Mehrotra希望研究HSC移植作为auto-transplantation战略前进。有两个重要的形式的移植:auto-transplantation和异体移植术。在auto-transplantation,细胞或器官从一个人然后移植回同一个人。在异体移植术,细胞或器官来自另一个人,拒绝或移植物抗宿主病的风险。Mehrotra提出利用CRISPR-Cas9技术,科学家们可以纠正OI患者的肝星状细胞的胶原蛋白突变,这些纠正肝星状细胞在移植前回同一个病人的系统,在那里他们可以形成正常,collagen-producing造骨细胞。

本研究通过执行,Mehrotra地址引起的争议肝星状细胞引起成骨细胞的潜力。她希望更多的研究者们将考虑的承诺造血干细胞在骨骼疾病,她希望能够继续帮助等退行性骨骼疾病OI患者过上更高质量的生活。