骨髓好比河流 需要活水滋养骨质!

0

骨髓组织(bone marrow)由血液细胞、脂肪组织和结缔组织(包含软骨、硬骨、基质细胞等)组成。临床上已知,骨髓中的骨质量和脂肪细胞数量之间存在反比关系。随着生物体的老化,骨髓中的脂肪会增加,骨质(骨含量)会减少,进而产生骨质疏松症和其他代谢疾病。

骨髓剖面图:健康(左)和骨质疏松症(右)

骨髓剖面图:健康(左)和骨质疏松症(右)

近日,由加州大学洛杉矶分校(University of California, Los Angeles)Cun-Yu Wang 教授和 Bo Yu 助理教授所率领的的研究团队无意间发现,调控人类新陈代谢的 PGC-1α 基因,能调控干细胞变成脂肪细胞或骨髓细胞,进而维持骨髓中的骨骼和脂肪平衡。该研究刊登于《Cell Stem Cell》。

PGC-1α 基因是一种基因活化剂,能调节转化和维持人体细胞能量的反应。该研究团队发现,人类和小鼠骨髓中的 PGC-1α 基因的表现,随着其年龄的增长而急剧下降。然后,他们建立了一种从间质干细胞(mesenchymal stem cell, MSC)中剔除 PGC-1α 蛋白的小鼠模型。接着,在对小鼠施行模拟骨质疏松症手术时,他们发现了意想不到的事情,骨髓中的脂肪竟然显著增加,骨质也随之减少。

为了验证他们的新发现,他们又建立了一个 PGC-1α 基因表现增加的小鼠模型。果不其然,结果与他们的第一个模型发生的情况相反,骨质流失减缓,骨髓脂肪减少。接着,他们更进一步发现,PGC-1α 直接活化了 TAZ 的表达,进而促进骨形成,同时抑制间质干细胞的脂肪细胞分化。

Bo Yu 助理教授更将骨髓比喻为河流,PGC-1α 为滋养或维持骨含量的活水,因为它能蜿蜒穿过骨髓各处。然而,随着年龄的增长,河水变干,为了占领骨质流失的空间,更多脂肪细胞随之形成。

该研究结果不仅使人们了解老化骨脂比例的破坏原因和对健康的影响,更发现 PGC-1α 能直接影响干细胞分化成骨头而非脂肪细胞,也使得 PGC-1α 成为治疗骨质疏松症和骨骼衰老的潜力标靶。

延伸阅读:Jagged-1 蛋白可望成为骨折新救星 不再担心骨头会长歪

参考资料:
1. Cell Stem Cell, 2018 DOI: 10.1016/j.stem.2018.06.009
2. http://newsroom.ucla.edu/releases/ucla-researchers-discover-gene-that-controls-bone-to-fat-ratio-in-bone-marrow

forensic science workshop banner

©www.geneonline.news. All rights reserved. 基因线上版权所有 未经授权不得转载。合作请联系:[email protected]