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两篇Nature：让骨骼返老还童

2014.3.21

　　科学家们在骨骼的血管中鉴定了特殊的内皮细胞群体，解析了它们的信号传递通路。这项研究为人们展示了血管对骨骼形成做出的贡献，给骨骼再生带来了新的启示。

　　机体内的各器官和组织，有着不同的结构和代谢要求。因此，在发育过程中会形成特殊的血管，将决定细胞命运的分子运送到正确位点。这一过程需要器官和血管的相互作用：器官生成生长因子，吸引血管到达代谢活跃的区域;而血管释放血管分泌因子(angiocrine)对细胞分化施加影响。

　　近年来人们逐渐发现，上述相互作用受到了血管内皮细胞的影响。Adams及其同事在本期Nature杂志上发表了的两篇文章，文章指出骨骼的血管中含有特殊的内皮细胞，这些细胞的信号能够支持骨骼的成熟和再生。这一发现具有直接的临床意义，可以帮助人们延缓衰老带来的骨质损失，促进骨骼的再生。

　　在第一篇文章中，Kusumbe等人在小鼠的骨血管中，通过分析基因表达、代谢活性和细胞表面的标志物，鉴定了内皮细胞的两个新亚群——H型和L型内皮细胞。有趣的是他们发现，骨祖细胞(osteoprogenitor)更倾向于与H型内皮细胞联系，因为这些细胞富含与其生存和增殖有关的生长因子。(骨祖细胞可分化成为成骨细胞)

　　随后研究人员发现，H型和L型内皮细胞中存在Hif-1α表达水平的差异，而这一转录因子在调控细胞代谢和新血管形成中起核心作用。研究显示，H型内皮细胞的增殖和骨祖细胞形成，与Hif-1α的水平正相关。研究人员用抑制Hif-1α降解的化合物DFM(deferoxamine mesylate)处理老年小鼠，发现小鼠的H型内皮细胞、骨祖细胞和成骨细胞出现了大量扩增，其骨量也显著提升。

　　在第二篇文章中，Ramasamy等人进一步解析了内皮细胞与骨骼生成的分子关联。在许多器官中，Dll4–Notch信号是血管生成的负调节子。但研究人员惊讶的发现，长骨中的Dll4–Notch对血管生成进行了正向调控。激活内皮细胞中的Notch信号，会增加H型内皮细胞，促进骨骼生长。研究显示，Notch信号活跃时，内皮细胞分泌的Noggin显著增多。而Noggin能够恢复Notch缺陷型小鼠的血管生成和骨骼形成。

　　上述发现有着重要而直接的临床意义。当骨骼受到损伤时，成骨细胞会对其进行修复。然而，成骨细胞的活性会随着年龄增长而衰退，进而引起骨质疏松。年龄相关的骨质疏松是骨骼疾病中最常见的原因。

　　研究人员指出，DFM治疗有望恢复老化骨骼的再生能力。鉴于DFM是已注册的临床药物，人们可以很快展开临床测试，检验它对骨质疏松的效力。

骨骼内皮细胞信号

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