近日,國際學(xué)術(shù)期刊《Stem Cells》在線發(fā)表了健康所時玉舫研究組題為“An Osteopontin-Integrin
interaction plays a critical role in directing adipogenesis and
osteogenesis by mesenchymal stem
cells”的研究論文,報道了骨橋蛋白(Osteopontin,OPN)在MSCs(Mesenchymal stem cells,
MSCs)成脂成骨分化平衡中的重要作用。
MSCs作為干細(xì)胞的一種,因其具有多向分化潛能,在損傷組織修復(fù)中發(fā)揮重要作用,并在再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中具有廣泛的應(yīng)用前景。近年來,眾多研究一致認(rèn)為骨髓中的MSCs是脂肪細(xì)胞和成骨細(xì)胞的共有前體細(xì)胞。因此,骨和脂肪之間存在競爭性平衡,這一平衡的打破與多種代謝疾病密切相關(guān),例如:在骨質(zhì)疏松和骨量減少患者的骨髓中,脂肪含量明顯高于健康對照。然而,MSCs的成脂成骨分化平衡失調(diào)在這些疾病病理進(jìn)程中的作用仍不清楚。因此,研究MSCs成脂成骨分化的調(diào)控機(jī)制具有重要生理意義。
博士研究生陳箐、壽培舜等發(fā)現(xiàn),缺失OPN的MSCs易于進(jìn)行成脂分化,而成骨分化能力則明顯減弱。由于OPN在小鼠整個胚胎發(fā)育過程中的缺失會引起許多生理變化,為了證明上述OPN缺失MSCs的分化表型是OPN直接作用的結(jié)果,他們利用shRNA特異性敲除OPN或在OPN缺失
MSCs中重新表達(dá)OPN等實驗證明OPN缺失MSCs成脂成骨分化能力的變化來自于OPN的直接作用。結(jié)合OPN特異性中和抗體實驗和補(bǔ)充外源性O(shè)PN實驗,研究進(jìn)一步證明胞外形式OPN在調(diào)控MSCs分化中發(fā)揮重要作用。這一作用依賴于OPN的受體-integrin
v1及其參與調(diào)控的C/EBPs信號通路,進(jìn)而調(diào)節(jié)MSCs的成脂成骨分化。體內(nèi)研究發(fā)現(xiàn),盡管OPN
缺失小鼠的骨及骨髓中脂肪細(xì)胞含量正常,但是OPN
缺失小鼠的體脂比要明顯高于野生型小鼠。至此,該研究首次揭示了OPN在調(diào)控MSCs成脂成骨分化平衡中的重要調(diào)節(jié)作用。
該研究得到了國家科技部、中國科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項、國家自然科學(xué)基金委及上海市科委的資助。
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