十月2,2018

鉴定出人骨骼干细胞

乍看上去

  • 研究人员发现了一种自我更新的人类骨骼干细胞。
  • 这项研究可能有一天会导致恢复骨骼,软骨和器官支持组织的方法。
人类骨骼的3D插图 科学家一直在努力寻找人类的骨骼干细胞。 yodiyim / iStock / Thinkstock

干细胞有可能在体内发展成某些或许多不同的细胞类型。它们可以在整个生命中分裂,以补充受损或患病的其他细胞。当干细胞分裂时,每个“子代”细胞都有可能保留干细胞或发展成具有更特殊功能的细胞,例如骨骼或软骨细胞。

在骨骼中研究最深入的干细胞类型称为造血干细胞或HSC。这些细胞产生血细胞。研究人员一直在寻找骨骼和软骨的特定干细胞。最近在小鼠中进行的研究发现,骨骼干细胞会产生骨骼,软骨和称为基质组织的支持组织,但不会产生脂肪,肌肉和其他细胞。

Drs。领导的团队。斯坦福大学的Michael Longaker和Charles Chan调查了人类中是否存在类似的骨骼干细胞。他们进行了一系列比较小鼠和人类骨骼细胞及其谱系的实验。该研究得到了美国国立卫生研究院国家牙科和颅面研究所(NIDCR),国家心脏,肺和血液研究所(NHLBI)以及国家关节炎与肌肉骨骼和皮肤病研究所(NIAMS)的部分支持。结果发表在 细胞 于2018年9月20日。

研究人员首先分析了位于骨骼生长板区域中的人体组织细胞,这些细胞产生用于骨骼生长的细胞。他们使用RNA序列的单细胞分析,鉴定了潜在的人骨骼干细胞,其基因表达与先前表征的小鼠骨骼干细胞相似。

该小组发现并鉴定了人类骨骼中具有不同细胞群的几个区域,这些区域包含与小鼠骨骼干细胞相同的细胞标记。这些细胞可以分为两类:单能的(只能形成一种骨骼细胞类型)和多能的(能够形成许多骨骼细胞类型,包括骨骼,软骨和基质组织)。

人骨骼干细胞人类骨骼干细胞在实验室中生长。 Chan和Longaker等。

通过标记和追踪细胞,研究人员确定了引起骨骼,软骨和间质的人类骨骼干细胞亚群。他们还创建了详细的谱系图,说明干细胞如何转变为人体骨骼组织。人的骨骼干细胞既可以从胎儿骨骼也可以从成年骨骼中收获,也可以在实验室中从诱导的多能干细胞(产生任何细胞类型)中获得。研究小组还表明,人类骨骼干细胞可以由脂肪中的专门细胞产生。

Longaker说:“每天儿童和成人都需要正常的骨骼,软骨和基质组织。” “例如,有7500万美国人患有关节炎。试想一下,如果我们可以将抽脂术中现成的脂肪细胞转变为干细胞,然后将其注入关节中以制造新的软骨,或者我们是否可以刺激新骨的形成来修复老年人的骨折。”

-蒂安娜·希克林(Tianna Hicklin)博士

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参考文献: 人骨骼干细胞的鉴定。 Chan CKF,Gulati GS,Sinha R,Tompkins JV,Lopez M,Carter AC,Ransom RC,Reinisch A,Wearda T,Murphy M,Brewer RE,Koepke LS,Marecic O,Manjunath A,Seo EY,Leavitt T,Lu WJ ,阮A,康利SD,Salhotra A,Ambrosi TH,Borrelli MR,Siebel T,Chan K,Schallmoser K,Seita J,Sahoo D,Goodnough H,Bishop J,Gardner M,Majeti R,Wan DC,Goodman S,Weissman IL,Chang HY,Longaker MT。 细胞。 2018年9月20日; 175(1):43-56.e21。 doi:10.1016 / j.cell.2018.07.029。 PMID:30241615。

资金: 国立卫生研究院国立牙科与颅面研究所(NIDCR),国立心脏,肺和血液研究所(NHLBI),国立糖尿病与消化与肾脏疾病研究所(NIDDK),国立癌症研究所(NCI),国立关节炎与肌肉骨骼研究所和皮肤病(NIAMS),国家人类基因组研究所(NHGRI),国家老龄研究所(NIA)和国家研究资源中心(NCRR);加州再生医学研究所;橡树基金会; Hagey实验室;沥青约翰逊基金;冈恩/奥利维尔研究基金;西贝尔奖学金;前列腺癌基金会;斯坦福大学;霍华德·休斯医学研究所; Deutsche Forschungsgemeinschaft(德国研究基金会);和埃伦堡椅子。