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2019-03-01 11:06:16     来源:生物探索,环球网

长骨在人的身高中起着重要的作用,拥有一双大长腿估计是很多人梦寐以求的事情。传统的研究认为,骨生长依赖于有限数量的祖细胞逐渐消耗。这是一个不可逆的过程,等到祖细胞完全被消耗,长骨也就停止生长,人的身高也就达到了极限。


如今,瑞典卡罗林斯卡研究所的研究人员领导的国际研究小组在《Nature》杂志上发表论文表示,小鼠骨骼的生长原理与血液、皮肤和其他组织一样。如果这一发现同样适用于人类,那么有生长障碍的的儿童或迎来新的治疗希望。


瑞典研究人员:小鼠骨骼生长原理与人类一样,儿童生长障碍者迎来新希望

儿童骨骼的生长依赖于位于身体中所有长骨末端附近的生长板(physes)。这些板块包括软骨细胞,形成支持新的骨组织的一种支架,这些支架本身是由叫做软骨祖细胞的类似干细胞的祖细胞产生的。要使长骨正常生长,软骨细胞必须在整个生长过程中不断生成。


颠覆传统认知


卡罗林斯卡的研究人员在研究小鼠软骨细胞的形成时发现,在胚胎发育过程中,祖细胞产生了小的'克隆'细胞。这个符合传统的研究观点,即在胚胎发育期间形成有限数量的祖细胞,然后消耗用于骨生长直至它们用完并停止生长。卡罗林斯卡生理学和药理学系的讲师Andrei Chagin说:“在小鼠出生后,细胞动力学发生了巨大的变化,形成了大而稳定的克隆,这些克隆被证明是软骨祖细胞获得再生能力的结果。”


这种祖细胞行为是不断产生新细胞的组织的典型表现,像是皮肤、血液和肠道组织细胞都有这种能力。研究显示祖细胞位于非常特定的微环境中,即干细胞生态位,在这样的微环境中产生必需的细胞(例如皮肤和血细胞),也使祖细胞能够自我更新。如果生态位被破坏或功能失调,祖细胞就会耗尽,组织就会受损。


静息区干细胞来自哪里?


胚胎骨的生长与生后骨的生长一样,都是由软骨细胞的增殖、肥厚分化和软骨细胞的骨替代所驱动的。这个过程的结果是骨轴的两端都有软骨。研究人员通过标记胚胎软骨细胞,发现了其中一些发育成静息区干细胞。这些实验还表明,在出生之前,增殖和肥大软骨细胞具有多克隆来源,它们而不是源自单个自我更新的干细胞。这一观察意味着,胚胎和出生后的骨骼的生长组织方式惊人地不同。


那么来自胚胎软骨细胞的细胞如何获得干细胞特征?研究都表明,细胞自我更新潜力的表现与出骨骼末端的骨化中心(骨组织形成区域)的产生有关。研究小组研究了哺乳动物雷帕霉素复合物1(mTORC1)通路的靶点,据报道该通路调控干细胞功能。研究人员发现,mTORC1信号在软骨细胞的特异性被激活时,干细胞分裂会从不对称分裂转变为对称分裂,并因此导致静息区中干细胞数量增加。这些观察证明了mTORC1信号在调节静息区干细胞自我更新潜能方面的作用。


“如果事实证明人类也有这种生长机制,它可能带来对生长障碍儿童使用的众多治疗方法进行重新评估。”Chagin博士说,“这种机制也可以解释一些以前令人费解的现象,例如再某些基因突变患者身上看到的无限增长。”


骨骼相关资讯介绍:


据有的片黄在线观看免费路透社10月19日报道,研究表明,在儿童和青少年时期参加体育活动的年轻人比缺乏运动的同龄人拥有更强壮的骨骼。


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这篇发表在《骨骼与矿物质研究杂志》上的研究结果显示,经常参加体育运动的人在20岁时骨密度比同龄人高。主要作者珀斯科廷大学乔安娜麦克维(Joanne McVeigh)表示:“研究证明了参与体育运动的必要性,并为儿童和青少年提供了预防骨质疏松症和骨折的策略。”


为了确定儿童运动对日后骨骼健康的影响,麦克维和她的同事们研究了984名1989年5月至1991年11月出生的儿童。采用全身双能X线骨密度仪(DEXA或DXA扫描)测量参与者的骨密度。研究人员还进行了其他测量,包括身高、体重和血液中的维生素D水平,并询问了参与者的生活方式,包括饮酒和吸烟等习惯。


结果发现,在20岁时参加体育运动对男性和女性的骨密度都有显着影响。对于男性来说,从小或青少年期坚持运动的人,全身骨密度和腿部骨密度更大。对于女性来说,只有从小坚持运动的女性在20岁时骨密度更好,而且只在腿部。


麦克维表示:“体育运动有助于强健骨骼,证据表明,生长中的骨骼比成年骨骼更有能力承受负载。在关键的发展阶段,获取最佳的骨骼,可为未来的生活做好准备。”


加州大学洛杉矶分校大卫格芬医学院的丹尼尔维吉尔(Daniel Vigil)博士称:“这是一项重要的研究,证明儿童和青少年参与体育运动的另一个重要好处。众所周知,锻炼对成年人骨骼健康的益处。而这项研究表明,人们在20岁前的青少年时期就已形成大部分的骨骼,即20岁前采用任何方法来增强骨骼,都是非常有益的。”


骨骼简介:


骨骼(bone,skeleton):人或动物体内或体表坚硬的组织。分两种,人和高等动物的骨骼在体内,由许多块骨头组成,叫内骨骼;节肢动物、软体动物体外的硬壳以及某些嵴椎动物(如鱼、龟等)体表的鳞、甲等叫外骨骼。通常说的骨骼指内骨骼。


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骨骼是组成嵴椎动物内骨骼的坚硬器官,功能是运动、支持和保护身体;制造红血球和白血球;储藏矿物质。骨骼由各种不同的形状组成,有复杂的内在和外在结构,使骨骼在减轻重量的同时能够保持坚硬。骨骼的成分之一是矿物质化的骨骼组织,其内部是坚硬的蜂巢状立体结构;其他组织还包括了骨髓、骨膜、神经、血管和软骨。人体的骨骼起着支撑身体的作用,是人体运动系统的一部分。成人有206块骨。骨与骨之间一般用关节和韧带连接起来。

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