骨或软骨?脂肪酸的存在决定了骨骼干细胞发育
如果发生骨折,血液信号中的脂肪酸至干细胞,它们必须发展成骨形成细胞。如果附近没有血管,则干细胞最终形成软骨。发现特异性营养直接影响干细胞的发育为干细胞研究开辟了新的途径。来自Ku Leuven and Harvard大学的生物医学科学家刊登了这些结果自然。
骨折愈合通过骨骼祖先的作用愈合细胞:干细胞进一步发展,但仍然可以发展成不同类型的细胞。骨愈合以两种方式之一发生:当骨折小时,祖细胞进化到骨形成细胞中,进入软骨骨折更大时的细胞。这种软骨后来被骨骼取代。到目前为止,科学家们不知道祖细胞如何决定是否成为骨骼或软骨细胞。
“我们的假设是血管第一作者尼克·范·加斯特尔解释说。“不管很多人怎么想,我们的骨头里充满了血管,而软骨却没有。”这项对老鼠的新研究证实了该团队的假设:当骨折周围的血管被阻塞时,软骨就形成了。如果没有,新的骨头就会立即产生。
在研究的第二阶段,研究人员试图找出哪个信号血管实际发送给祖细胞以使它们进化成骨或软骨细胞。“我们以前的研究已经表明,营养成分在祖细胞的生物学中发挥作用,”来自Ku Leuven的临床和实验内分泌单元的Geert Carmeliet教授,他领导了这项研究。对于目前的研究,该团队测试了不同营养素的存在如何影响祖细胞命运。他们的结果表明了脂肪酸血液中存在导致祖细胞生长到骨形成细胞中。
如果附近没有脂肪酸,祖细胞激活SOX9基因,这在骨骼发育中起重要作用。这是细胞成为软骨细胞的信号。软骨细胞不需要脂肪酸来存活并形成软骨。
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仍然知之甚少。”对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,在患有此类疾病的患者中,软骨细胞接收到更多的脂肪酸信号,而不能产生足够的SOX9基因,这可能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告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干细胞研究最终,研究人员希望绘制出不同营养物质对不同类型的食物的影响祖细胞。
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