上海交大Cell子刊发表干细胞新成果



来自上海交通大学的研究人员证实,p38α MAPK在生理及病理条件下调控了谱系定向和骨保护素(OPG)合成阻止了骨质流失。这一研究发现发布在3月3日的《Stem Cell Reports》杂志上。

上海交通大学的李保界(Baojie Li)教授及刘慧娟(Huijuan Liu)副研究员是这篇论文的共同通讯作者。李保界教授是上海交大骨骼干细胞信号转导研究组的组长,近年在干细胞研究中取得不少突破性成果。

2012年5月,李教授领导课题组发现了发现一种与胚胎发育密切相关的信号通路,在DNA损伤应答,以及癌症发生机理中也扮演了重要的角色。相关成果公布在Nature Communications杂志上(上海交大长江学者发Nature子刊文章 )。同年6月在Nature Cell Biology发表论文,揭示了酪氨酸激酶c-Abl在成骨细胞扩增中的重要作用及分子机制(上海交大长江学者Nature子刊文章 )。2015年12月,李保界教授与哥伦比亚大学的Stephen P. Goff教授合作,证实棕榈酰基转移酶Aph2在心脏功能及心肌病形成中起重要作用。这项研究发布在PNAS上(上海交大PNAS新文章:至关重要的蛋白质修饰 )。

骨质疏松症(osteoporosis)是由于骨代谢失衡,骨的破坏大于骨的生成,而导致骨细胞内单位体积中骨量减少(主要是钙、磷、蛋白质基质的减少),骨组织微结构退变,骨的脆性增加,以致易于发生骨折的全身性骨骼疾病。如果不及早防治,就会带来疼痛、身高缩短、驼背、呼吸系统功能下降、甚至骨折的严重后果。作为一种全身性代谢性疾病,骨质疏松症是目前世界上发病率、病死率及保健费用消耗较大的疾病。随着人口老龄化的增长,骨质疏松不仅威胁老年人特别是妇女的健康,而且成为严重的社会问题。

骨髓间充质干细胞(BM-MSC)具有分化为成骨细胞、软骨细胞和脂肪细胞的能力。一些研究表明,BM-MSCs异常分化促成了骨质疏松症发病。但目前对于BM-MSC谱系定向的调控机制仍不清楚。

在最新的文章中,上海交大的研究人员证实在Prx1+ BM-MSCs中除去p38α可以造成骨质疏松表型,生长板缺陷,骨髓脂肪增多,BM-MSC的分化发生偏向从成骨细胞/软骨细胞转为了生成脂肪细胞,增加了破骨细胞生成及骨吸收。

他们进一步证实p38α通过TAK1-NF-κB信号调控了BM-MSC向成骨细胞定向分化,并通过BM-MSC生成OPG控制了破骨细胞生成。在BM-MSCs中雌激素激活p38α维持了OPG表达保护了骨骼。在Dermo1阳性的BM-MSCs中除去p38α只会影响成骨细胞分化,Dermo1是BM-MSC一个晚期的标志物。

因此,研究结果表明在Prx1+ BM-MSCs 中p38α MAPK通过促进成骨谱系定向及维持OPG生成保护了骨骼。新研究揭示出p38α MAPK在骨骼发育及骨重建中发挥了从前未知的作用。




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