使干细胞变成骨细胞的新方法

想象一下你发生了骨折或接受了髋关节置换术，你需要形成骨骼，但你愈合的很慢——这是老年人的一个普通事实。你不是形成骨骼，而是形成了脂肪。最近，北卡罗来纳大学医学院的研究人员，找到了一种方法，对于支持骨形成起着决定性作用。

他们使用细胞松弛素D，一种天然存在于霉菌中的物质，来改变间充质干细胞的细胞核中的基因表达，以迫使它们变成骨母细胞（成骨细胞）。

通过用细胞松弛素D处理干细胞——它们可能变成脂肪或骨细胞，结果是明确的：干细胞变成了骨细胞。此外，向小鼠的骨髓空间注射少量的细胞松弛素D，也可以引起骨形成。这项研究发表在干细胞权威杂志《Stem Cells》上，详细介绍了科学家们如何改变干细胞并引发骨骼生长。

本论文的资深作者、北卡罗来纳州大学医学院的医学教授Janet Rubin博士指出：“骨形成很快。数据和图像是如此清晰；你不必是一个骨生物学家，就能看到，在一周的时间里细胞松弛素D产生了什么影响。”

Rubin补充说：“这不是我们所期望的。这不是我们在实验室里努力去做的。但我们的发现，可能成为启动局部骨形成的一种惊人方式。然而，这不会解决骨质疏松症，因为这种疾病涉及整个骨架的骨质疏松。”

这项研究结果的重点，是一种称为肌动蛋白的蛋白质，它形成的纤维，跨越细胞的细胞质以创建细胞的细胞骨架。成骨细胞比脂肪细胞具有更多的细胞骨架。本文第一作者、Rubin实验室研究助理Buer Sen博士，使用细胞松弛素D来破坏肌动蛋白的细胞骨架。从理论上说，根据文献资料，这应该会破坏细胞变成骨细胞的能力。反过来，细胞应该更容易转变成脂肪细胞。相反，Sen发现，肌动蛋白被运输到干细胞的细胞核内，在那里它具有诱导细胞成为成骨细胞的惊人效果。

Rubin说：“我的第一反应是，‘不可能，Buer’。这一定是错误的。这违背了文献中的一切。但他说，‘我已经重新进行了实验。结果是相同的。’”Rubin的团队扩大了实验，同时探索肌动蛋白的作用。他们发现，当肌动蛋白进入并留在细胞核中时，它能够增强基因的表达，这种方式会使细胞变成骨细胞。

Rubin说：“令人惊讶的是，我们发现，肌动蛋白在细胞核内形成了一个架构，并打开了产生骨骼的遗传程序。如果我们破坏细胞骨架，但不允许肌动蛋白进入细胞核，那么少许肌动蛋白只在细胞质中，干细胞就不会变成骨细胞。”

然后，Rubin的团队转向一个小鼠模型。使用活体小鼠，他们发现，细胞松弛素D在小鼠体内诱导了骨形成。

小鼠的骨形成与人类非常不同，所以这项研究可能是可转移的。但是，细胞松弛素D可能不是科学家临床上用来触发骨形成的药物，因此，Rubin的研究表明，触发肌动蛋白运输到细胞的细胞核内，可能是迫使骨髓间充质干细胞变成骨细胞的一种好方法。

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