近日來自美國康涅狄克大學(xué)健康中心的研究人員發(fā)現(xiàn)了成年階段成骨細(xì)胞的重要來源,為應(yīng)用干細(xì)胞療法治療骨質(zhì)疏松及其他骨缺陷疾病提供了重要基礎(chǔ)。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊Stem Cells上。
體內(nèi)具有骨生成能力的成骨細(xì)胞的來源還沒有完全確定。定位于骨髓的骨骼干細(xì)胞是一個(gè)間充質(zhì)干細(xì)胞群體,被認(rèn)為在生長期和成年階段扮演成骨祖細(xì)胞的作用。有研究表明靜息的骨襯細(xì)胞(bone lining cells)是一群能夠重新激活變成成熟成骨細(xì)胞的群體,但都是根據(jù)這些細(xì)胞的位置和形態(tài)來進(jìn)行確定,由于這些細(xì)胞難以接近并且缺少可以用于細(xì)胞身份鑒定和追蹤的標(biāo)記物,因此骨襯細(xì)胞的重要性還無法得到驗(yàn)證。
在這項(xiàng)研究中研究人員利用譜系追蹤模型,在細(xì)胞生命周期的不同時(shí)間點(diǎn)對被標(biāo)記的成骨細(xì)胞進(jìn)行了觀察,結(jié)果發(fā)現(xiàn)靜息的骨襯細(xì)胞發(fā)生了持續(xù)的再激活。由于成骨細(xì)胞本身也具有增殖能力,因此研究人員清除了成骨細(xì)胞之后發(fā)現(xiàn)骨襯細(xì)胞在促進(jìn)骨形成過程中發(fā)揮了主要作用。與之相比,在這種情況下被Gremlin1或者alpha smooth muscle actin標(biāo)記的間充質(zhì)祖細(xì)胞并沒有促進(jìn)骨形成。
研究人員還發(fā)現(xiàn)骨襯細(xì)胞的激活會(huì)受到腎上腺糖皮質(zhì)激素的抑制,而已經(jīng)有研究證明這種激素是導(dǎo)致骨質(zhì)疏松癥的一個(gè)重要原因。進(jìn)一步研究表明骨襯細(xì)胞表達(dá)了間充質(zhì)干細(xì)胞/祖細(xì)胞的細(xì)胞表面標(biāo)記物,而這些標(biāo)記物在表達(dá)Sca1和Leptin Receptor的成骨細(xì)胞中大都不存在。除此之外相比于成骨細(xì)胞來說,骨襯細(xì)胞也表現(xiàn)出不同的基因表達(dá)譜,其中包括Mmp13,成骨細(xì)胞調(diào)節(jié)因子RANKL和M-CSF的表達(dá)增加,并且在進(jìn)行移植之后骨襯細(xì)胞仍然保持了骨生成潛能。
tyle='mso-bidi-font-size:10.5pt; font-family:宋體;mso-ascii-font-family:Tahoma;mso-hansi-font-family:Tahoma; mso-bidi-font-family:Tahoma;color:#444444;background:white'>,隨后破碎腺苷酸并且向干細(xì)胞發(fā)送信號使其轉(zhuǎn)化成為成骨細(xì)胞。
如今研究者想知道如果繞過上述途徑,僅僅添加腺苷酸會(huì)是什么反應(yīng),目前他們正在進(jìn)行更為深入的研究來闡明腺苷酸信號如何促進(jìn)骨質(zhì)形成,截至目前為止,他們發(fā)現(xiàn)在干細(xì)胞表面發(fā)現(xiàn)了一種名為A2bR的受體,該受體可以結(jié)合腺苷酸,但其中所涉及的機(jī)制目前還不清楚。