利用干细胞再生肌肉,骨头

最衰弱的疾病是退行性的,一个人的健康状况随着时间的推移慢慢下降。和一些最糟糕的这些疾病包括肌肉或骨骼的恶化。

分子生物学家大卫·古德曼是使用干细胞技术,试图阻止这些疾病和相关的伤害。

古德曼,分子和细胞生物学副教授在文科和理科学院和中心主任再生生物学,是利用基因技术在老鼠的修复肌肉和骨骼病变和受损组织。他和他的同事们最近被授予赠款的肌肉萎缩症协会和美国国防部研究杜氏肌萎缩症——一种罕见的骨病和受伤的士兵从战场返回。

卫星细胞的作用

上个月,古德曼被授予375000美元在三年内肌肉肌肉萎缩症协会的调查干细胞,称为卫星细胞,再生受损的肌肉组织损伤或疾病。这些细胞定位在肌肉纤维和负责维修和肌肉细胞的增长。

当肌肉受伤,他说,这些细胞开始分裂,并参与肌肉再生的过程。在他的实验室里,古德曼利用遗传标记方法来理解细胞如何工作:“我们想知道:卫星细胞怎么编程对肌肉的再生?细胞和分子基础是什么?基因是如何控制的?”

的组织学特征之一杜乡的晚期肌肉萎缩症他仍在继续,结缔组织和脂肪细胞的异常堆积在肌肉。这些外国细胞破坏周围的肌肉,肌肉力量下降。古德曼想知道是否改变卫星细胞编程或者其他干细胞在肌肉组织中负责这些病理变化。

在年轻患者中,创建新的肌肉卫星细胞消失,病人相对强劲。但随着患者年龄、细胞不再能跟上这种疾病。

学习如何将这些卫星细胞功能也将有助于古德曼理解他们可能改变帮助对抗疾病。例如,干细胞疗法已经表明,当这些细胞被注入肌肉组织,他们可以导致新的肌肉的形成。然而,周围的细胞仅限于一个小面积的注入,而且大部分的细胞死亡。

古德曼指出,注射后细胞存活时间更长,如果他们有一个特别有利的突变,这可能导致更全面的细胞疗法的发展。

“如果他们要用于患者,有一个问题的规模,”他说。“除非存活率和迁移提高,那么他们不会是有用的治疗。”

防止不必要的骨形成

古德曼的研究的另一个方面涉及到罕见的疾病Fibrodysplasia ossificans progressiva,或FOP。由有害的基因突变引起的,这种疾病会导致骨头细胞肌肉内创建。这形成骨在不合适的地方,被称为异位骨化,进步到病人的生命,造成毁灭性的影响,预期寿命和生活质量。

随着康州大学医疗中心的首席研究员大卫·罗和其他研究团队,古德曼参与即将到来的项目将由国防部。他的角色在本研究将研究异位骨化的过程。

美国国防部资助这个研究很感兴趣,他说,因为它也有申请帮助受伤的老兵。

“是一种常见的异位骨化发生士兵四肢爆炸受伤,”他说。“他们在软组织骨生长,这是一个重要的并发症,可以在肌肉结构产生深远的影响,阻碍康复,并影响功能恢复的程度。”

然而骨化的原因仍然未知。古德曼和他的研究生迈克尔·Wosczyna和Arpita Biswas最近发现了一种细胞,病理反应的一部分创建的骨头。他和他的同事们现在将尝试描述这个细胞决定它是否可以阻止创建骨骼,肌肉,可能被用于骨修复。

这些发展可能是有前途的,古德曼说,他们也创造挑战。

“激进的维修骨士兵可能导致异位骨化的周围的肌肉组织,”他说。“任何修复策略必须精确和本地化”。

尽管他的再生生物学很感兴趣,因为他是一个研究生学习在蝾螈肢体再生,古德曼说,他的工作是透视当他第一次与人互动FOP,在一次会议上,汇集了科学家和病人的疾病。

“带回家的意义我的工作以一种意义深远的方式,”他说。