细胞松弛素D可以促进干细胞向骨骼细胞分化

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生物谷   2015/11/23 , F( z" P2 g5 D0 Q: J

# `# ^$ p7 Q2 B1 L2015年11月23日 讯 /生物谷BIOON/ --医学研究者们发现一种新的手段可以将干细胞移植入骨骼细胞中进而促进骨骼的再生，他们为此感到十分惊讶，因为原本他们希望这部分干细胞往脂肪细胞的方向分化。
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“这与我们的预期并不一致。不过，尽管我们实验的目的不在于此，这一新的发现对于局部的骨骼再生具有积极的意义”。该文章的作者，来自北卡医学院的教授Janet Rubin说到。0 ~, ~) V& m$ o2 `: y, Z

) O3 F& v* ~+ i2 w0 b" ~Rubin等人利用细胞松弛素D（一类霉菌中的天然代谢产物）调节间叶干细胞基因的表达，从而将其向成骨细胞方向分化。/ g) E0 P/ ?2 q& X
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通过对干细胞加以细胞松弛素D的刺激，他们发现这些干细胞能够分化为成骨细胞，之后，将细胞松弛素D向小鼠骨髓组织间隙注射能够引起骨骼的再生。这一研究发表在最近一期的《Journal Stem Cell》杂志上。
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“骨骼组织再生的速度很快，数据与照片展示的十分清楚，即使不是骨科专家，普通人也能容易地看出细胞松弛素D在一周内对小鼠骨骼的再生作用”。6 ~+ B0 U" p2 X! v( q- Q& R% o& h) o* ?

3 ~5 V" Z. T+ _2 j+ C- j$ {这一研究的关键是一个叫做actin的蛋白，该蛋白能够在细胞内部聚集形成网状结构，最终构成细胞骨架。成骨细胞相比于脂肪细胞具有更多的细胞骨架成分。
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) ^; m, Z, t$ T6 i% y. }2 b; X' B该文章的第一作者，Rubin实验室的研究助理Buer Sen当时试图利用细胞松弛素D将actin细胞骨架降解。理论上这一作用将破坏细胞骨架，并阻断其向骨骼细胞的分化。因此，他们预期这一操作将会促使干细胞更多地转化为脂肪细胞。+ b1 x, r# k8 \. E0 Y. p: N

$ F7 X) g# r6 o8 y& U# }5 T然而，Sen发现这一刺激使得actin向干细胞的细胞核中转运，并最终诱导了干细胞向成骨细胞的分化。
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“当时我的第一反应是，不可能啊？”，Rubin说到，“一定是哪里出错了，文章里并不是这样子描述的”。然而当他们反复重复这一实验时，得到了完全一致的结果。
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' ~" p; I8 ]  h6 w3 F0 N8 a之后，Rubin等人开始着手探究actin在这一过程中的作用。他们发现当actin进入细胞核中时，能够强化一些基因的表达，从而促使其向成骨细胞的分化。
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“神奇的是我们发现了actin 在诱导称骨细胞分化方面的转录调控活性， 如果我们一方面破坏细胞骨架，另一方灭抑制actin的入核，那么干细胞将不会向骨骼细胞方向分化”。
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之后，Rubin小组利用小鼠模型证明细胞松弛素D的确能够促进小鼠骨骼的再生。5 p3 G7 h- b/ ]) i' q* j( l1 v; ~
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小鼠骨骼形成的机制与人类并没有太大区别，所以这一研究很可能转化为临床治疗。科学家并不建议直接利用细胞松弛素D进行骨骼再生的治疗，但他们希望可以通过阻断actin入核的方法起到相似的效果。
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AWESOME ‘ACCIDENT’ TURNS STEM CELLS INTO BONE