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貴陽生物科技有限公司:斑激酶分子通路在干細(xì)胞檢測和響應(yīng)機(jī)械力中起著至關(guān)重要作用
發(fā)布時間:10月31日 瀏覽:5833   [ ] 視力保護(hù)色:
       近期一種常見的稱為牽拉成骨技術(shù)(distraction osteogenesis)的外科技術(shù)經(jīng)常被用于新生兒或嬰兒中以延長下顎中存在異常發(fā)育不良的骨骼。這種畸形經(jīng)常在皮-羅二氏綜合征(Pierre-Robin syndrome)、特-柯二氏綜合征(Treacher Collins syndrome)和顱面短小癥(craniofacial microsomia)等疾病中發(fā)生。
       在牽張成骨過程中,骨骼被外科手術(shù)折斷,接著一個可調(diào)節(jié)的裝置插入到其中,從而在幾周內(nèi)逐漸增加骨骼兩端之間的距離。這促進(jìn)新的骨骼生長來填補(bǔ)空缺。這種再生出的骨骼類于似正常發(fā)育的下頜骨。
       近期,美國斯坦福大學(xué)的研究人員在人類和小鼠體內(nèi)鑒定出成體骨骼肌干細(xì)胞。類似于成年動物中存在的其他干細(xì)胞,骨骼肌干細(xì)胞具有有限的產(chǎn)生不同細(xì)胞類型的能力。具體而言,它們能夠產(chǎn)生骨細(xì)胞、軟骨細(xì)胞和基質(zhì)細(xì)胞來修復(fù)諸如骨折之類的正常損傷。
       但是在牽拉成骨過程中,需要反復(fù)地讓骨骼兩端分隔得更遠(yuǎn),因此這就需要更加廣泛地骨再生。這種骨再生需要機(jī)械力,但是骨骼干細(xì)胞對這種環(huán)境信號如何作出反應(yīng)仍然是未知的。
        在一項(xiàng)新的研究中,來自美國斯坦福大學(xué)的研究人員一種稱為ATAC-seq的技術(shù)來鑒定小鼠骨骼肌干細(xì)胞在對機(jī)械牽拉力作出反應(yīng)時啟動的基因開關(guān)。

       研究人員發(fā)現(xiàn)這些干細(xì)胞開始表達(dá)通常在顱神經(jīng)嵴細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)的基因,其中顱神經(jīng)嵴細(xì)胞是懷孕5到6周后出現(xiàn)的細(xì)胞,它們能夠產(chǎn)生頭部和面部中的骨骼、軟骨和結(jié)締組織。與此同時,這些干細(xì)胞抑制參與正常骨折修復(fù)所需的基因的表達(dá)。這意味著當(dāng)需要再生大量的骨骼時,小鼠骨骼干細(xì)胞退回到一種在發(fā)育上更加靈活的狀態(tài)。
       這些發(fā)現(xiàn)首次表明在環(huán)境信號作出反應(yīng)時,哺乳動物骨骼肌干細(xì)胞在一種稱為去分化的過程中能夠沿著發(fā)育時間軸向后移動,從而變得更加原始。特別值得一提的是,這些干細(xì)胞似乎非常類似于一種通常在人類懷孕后幾周內(nèi)出現(xiàn)的細(xì)胞類型,即顱神經(jīng)嵴細(xì)胞。
       在缺乏將骨骼分開的機(jī)械力的情況下,小鼠骨骼干細(xì)胞在不表達(dá)顱神經(jīng)嵴基因的情況下修復(fù)骨折。進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn),粘著斑激酶(focal adhesion kinase)分子通路是在這些干細(xì)胞能夠檢測和響應(yīng)機(jī)械力中起著至關(guān)重要的作用。抑制這一通路破壞了這些干細(xì)胞在牽張成骨過程中再生新骨的能力。
       這些研究結(jié)果表明利用自然形成的僅有有限分化能力的成體干細(xì)胞在全身范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)更廣泛的再生是有可能的。



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