新发现的骨细胞为骨骼疾病提供了新的靶点

据外媒 New Atlas 报道,澳大利亚的科学家们将显微镜对准人体的骨骼结构,发现了一种全新的骨细胞,他们认为这种细胞可能在各种骨骼疾病的发展中发挥重要作用。这种新的细胞能够开启一些独特的基因,为骨骼的退化和重组方式提供了新的启示,并为治疗骨质疏松症等疾病提供了新的可能性。

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作为自然骨骼发育的一部分,表面的特殊细胞会分解旧的骨组织,然后再重新建立起来。当这一循环发生变化并失去平衡时,骨骼脆弱和骨质疏松症等疾病就会出现,但参与这一过程的不同细胞可以提供新的干预方法。

其中有一种叫做破骨细胞的细胞类型,它是参与分解骨组织的特殊细胞,是新南威尔士大学(UNSW)研究人员的研究起点。他们利用所谓的腔内成像技术深入活体骨组织内部进行观察,他们发现破骨细胞实际上会分裂成更小的细胞,然后再重新形成破骨细胞。

“这个过程对我们来说是全新的,”描述这项研究的论文第一作者 Michelle McDonald 博士说。“到目前为止,人们的共识是,破骨细胞在完成工作后会发生细胞死亡,但我们看到它们是通过分裂和再次连接在一起进行回收,我们假设这个过程可能会增加它们的寿命。我们还在血液和骨髓中发现了这些细胞,这表明它们可以前往骨骼的其他部位,作为一种可能的细胞‘储备’,当再次需要破骨细胞时,它们可以随时进行融合和部署。”

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为了进一步了解这些新发现的细胞,研究小组利用 RNA 测序建立了它们的基因档案,这才进一步激发了科学家们的兴趣。

“这些细胞中被开启的基因的概况真的很有趣–虽然许多基因也是由破骨细胞表达的,但有几个基因是独特的,”研究作者 Weng Hua Khoo 博士说。“这一点,加上活体成像观察到的新的再融合过程的证据,使我们确信我们发现了一种新的细胞类型,我们称之为 osteomorphs,以 Mighty Morphin Power Rangers 的名字命名。”

在这一发现的基础上,该团队与伦敦帝国理工学院的科学家合作,在实验模型中删除了其中的 40 个基因,发现其中 17 个基因对骨骼大小和强度有影响。这些基因被发现与已知在骨密度中发挥作用的基因变异有关,并导致骨骼发育不良等疾病,这表明 osteomorphs 的作用可能是多么重要。

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作为一个例子,该团队认为这些细胞可能是有关骨质疏松症去诺单抗治疗的一些常见并发症的重要因素。“一些停止骨质疏松地诺单抗治疗的人经历了骨量的减少和所谓的‘反弹椎体骨折’的增加。”Phan 教授解释说。

骨质疏松症抛出了一个潜在的解释。研究人员认为,地诺单抗的作用是阻断了一种骨质增生体改造成破骨细胞所需的分子,因此当患者接受治疗时,他们会在体内建立起骨质增生体的供应。当停止治疗时,就会形成大量的破骨细胞,从而导致骨组织的分解突然激增。

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“虽然我们还没有完全了解成骨细胞的作用,但它们的存在已经使我们对骨骼的理解发生了重大的改变,”研究共同作者 Croucher 教授说。“这项研究是一项跨多个科学学科的巨大国际联合努力。我们期待着探索这些细胞如何改变骨质疏松症和其他骨骼疾病的方法前进。”

该研究发表在《细胞》杂志上。

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