我學(xué)者首次揭示代謝調(diào)控成骨骼的新機制
日期:2018-03-29
記者從中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院獲悉,該院強磁場中心王俊峰研究組與中科院深圳先研院管敏研究組合作,研究代謝調(diào)控間充質(zhì)干細(xì)胞成骨的機制獲得最新進(jìn)展。相關(guān)研究成果日前在線發(fā)表在國際著名期刊《先進(jìn)科學(xué)》(AdvancedScience)上。
間充質(zhì)干細(xì)胞(MSC)是具有自我更新和多向分化潛能的干細(xì)胞,臨床上被廣泛應(yīng)用于多種疾病的細(xì)胞治療,特別在骨修復(fù)與再生方面起到了重要的作用,檸檬酸鹽是骨微結(jié)構(gòu)磷灰石納米晶體的重要成分,影響骨的強度、硬度及韌性,然而骨中檸檬酸鹽的產(chǎn)生和沉積機制尚不清楚。MSC分化與細(xì)胞糖脂代謝密切相關(guān),檸檬酸是細(xì)胞線粒體三羧酸循環(huán)的重要中間產(chǎn)物,本研究中,該聯(lián)合團隊利用液體與固體核磁共振技術(shù),通過13C同位素標(biāo)記追蹤及靶向代謝組學(xué)方法發(fā)現(xiàn)磷灰石中的檸檬酸鹽來源于MSC成骨分化后期三羧酸循環(huán)過程的葡萄糖氧化代謝中間產(chǎn)物,并揭示MSC吸收利用鋅離子調(diào)節(jié)成骨分化的分子信號機制,此正反饋通路進(jìn)一步促進(jìn)了檸檬酸鹽沉積與骨磷灰石形成。
該研究首次發(fā)現(xiàn)了骨微結(jié)構(gòu)中檸檬酸鹽的產(chǎn)生來源,揭示了代謝調(diào)控及代謝中間產(chǎn)物參與骨形成的新機制,同時為鋅離子作為活性成分制備骨修復(fù)新材料提供了重要理論依據(jù)。
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