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Nature提出全新观点:不同以往的骨骼生长机制

日期: 2019年02月28日


    

瑞典卡罗林斯卡医学院研究人员领导的一个国际研究小组报告称,小鼠骨骼生长的机理与在血液,皮肤和其他组织中不断产生新细胞的机理相同,这与之前的观点相悖,之前认为骨骼生长依赖于有限数量的祖细胞。如果这一新发现也适用于人体,那么就可以为生长障碍儿童的治疗提出新的治疗思路了。

 

这一研究成果公布在2月28日的Nature杂志上。

 

儿童骨骼的生长依赖于体内靠近所有长骨末端的生长板(physes)。这些结构是由软骨细胞(chondrocytes)组成,形成的一种支持新骨组织形成的支架,它们本身是由称为软骨祖细胞(chondroprogenitors)的干细胞样祖细胞产生的。

 

为了能让骨骼正常生长,在整个生长期内必须不断产生软骨细胞。一般观点认为在胚胎发育期间形成有限数量的祖细胞,然后用于骨生长,直至它们用完就会停止生长。为了确定这一点,卡罗林斯卡医学院的研究人员开始研究小鼠软骨细胞的形成。

 

“我们发现,在胚胎发育过程中,小‘克隆'细胞来自对应的祖细胞,这与目前的观点一致,”研究小组负责人Andrei Chagin说,“但是在出生后,细胞动力学发生了巨大的变化,形成了稳定的克隆,这些克隆被证明是软骨祖细胞获得再生能力的成因。”

 

这种祖细胞行为,在不断产生许多新细胞的组织(例如皮肤,血液和肠等)中很常见,对于这样的组织类型,研究显示祖细胞处于非常特定的微环境中,有助于产生必需的细胞(例如皮肤和血细胞),而且祖细胞能不断自我更新。如果这种微环境被破坏或功能失调,祖细胞就会耗尽并且组织被破坏。

 

研究人员现在已经证明生长板中也存在干细胞微环境——至少在小鼠中是这样,如果这种局部微环境被破坏,骨骼生长就会停止,这意味着骨骼生长遵循着与之前观点截然不同的机理。

 

“如果事实证明人类也有这种生长机制,那么就需要对生长障碍儿童使用的众多治疗方法进行新的评估,”Chagin博士说,“这种机制也可以解释一些以前令人费解的现象,例如某些基因突变会导致患者的骨骼无限增长。”

 

原文标题:

A radical switch in clonality reveals a stem cell niche in the epiphyseal growth plate

 

转载标题:Nature提出全新观点:不同以往的骨骼生长机制

 

 

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