蛋白质NELL-1刺激显着的骨骼生长

研究揭示骨生成蛋白对骨干细胞的影响

上行:小鼠脊柱双荧光骨标记图像,显示与对照组相比,NELL-1治疗后的骨形成更大(右上角)。底部:计算机模拟图像比较使用NELL-1处理的小鼠脊柱与对照组的骨强度(右下角);红色表示有骨折风险的区域。

在新出版的研究中,来自UCLA的科学家揭示了蛋白质NELL-1通过干细胞的再生能力刺激显着的骨形成。

这些临床前结果可能有一天会对骨质疏松症的治疗产生影响,这影响了全世界的200多万人,以及可能帮助创伤性骨损伤的人,例如军队的成员甚至失去骨骼的宇航员在太空中的密度。

研究,发表于自然通信期刊,由联合高级作者领导,牙科矫正学校长康婷博士,牙科UCLA学院的增长与发展司,塑料和重建手术的UCLA部门研究教授和副主席教授和副主席在大卫·格芬医学院和UCLA Eli成员和Edy的再生医学和干细胞研究中心。

Ting在1996年发现了NELL-1,他说:“我们的最终目标是利用NELL-1的骨骼形成特性来更好地治疗不同原因导致骨质流失的患者,包括军事人员的创伤、年龄导致的骨质疏松症、疾病或重力非常弱导致的宇航员骨质流失。”Ting一直研究儿童颅缝早闭,出生缺陷之间的一个或多个关节的骨头婴儿的头骨过早关闭或保险丝由于过分活跃的骨生长,并发现NELL-1蛋白密切参与了过分活跃的骨骼生长。这一发现使科学家们有机会研究利用NELL-1来生长骨骼。

骨头不断分解并被吸收到身体中,然后在称为骨重塑的过程中重建。负责该过程的两种细胞类型是成骨细胞(其构建骨)和破骨细胞(其反射 - 或分解 - 骨)。当成骨细胞和破骨细胞在正常平衡中工作时,骨重塑是有益的过程。但是,随着人们的年龄,骨吸收自然分裂骨形成,导致骨密度的一些损失。由于包括饮食,缺乏运动,遗传和吸烟,诸如吸烟等因素,这可以在某些人中加速。通过骨壳体加速骨吸收导致骨质疏松症,这使骨骼变脆,易于骨折。

“对于患有骨质缺乏症和骨质疏松症的数百万人,以及骨丢失的其他人,这些细胞的功能失去平衡,”SOO表示,他也是加州UCLA运营修复的研究总监,为受伤的军事人员提供医疗服务。“我们希望通过使用NELL-1来了解如何恢复平衡。”

为了研究NELL-1在骨形成中的应用,研究人员首先在实验室中将有能力制造造骨成骨细胞(即间充质干细胞)的成体干细胞暴露在NELL-1中。研究小组发现,在实验室中接触NELL-1的间充质干细胞产生的成骨细胞在造骨方面更有效。

接下来,研究人员在动物模型中静脉内施用NELL-1,并且首次显示NELL-1对体内的间充质干细胞具有相同的效果。此外,该团队发现NELL-1降低了骨细胞再吸收骨骼的能力。该研究表明,这种对两种细胞类型的双重影响显着增加了骨密度。

“我们的发现令人兴奋,因为它们对未来几年的临床应用有重大意义,”该研究的第一作者、大卫·格芬医学院(David Geffen School of Medicine)解剖病理学总住院医师亚伦·詹姆斯(Aaron James)博士说。

出版物: Aaron W. James等人,“NELL-1在治疗骨质疏松性骨质流失中的作用”,《自然通讯》6,文章号:7362;doi: 10.1038 / ncomms8362

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