骨細(xì)胞能量協(xié)同機(jī)制被揭示
發(fā)布時(shí)間:2019-12-18
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健康報(bào)
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老年人往往會(huì)有骨質(zhì)疏松的問(wèn)題,很多人認(rèn)為“骨頭不好”與年齡大有關(guān),但上海市第六人民醫(yī)院骨科張長(zhǎng)青教授團(tuán)隊(duì)的最新研究顯示,這可能只是由于骨頭內(nèi)部的協(xié)同機(jī)制出現(xiàn)了問(wèn)題。近日,上海市第六人民醫(yī)院張長(zhǎng)青教授、高俊杰博士,西澳大利亞大學(xué)鄭銘豪教授,東京大學(xué)高柳教授合作研究揭示了骨細(xì)胞之間的能量協(xié)同機(jī)制,將有助于臨床尋找治療骨退行性疾病的新方法。相關(guān)研究論文近日發(fā)表在《科學(xué)》子刊《科學(xué)先進(jìn)》上。
骨細(xì)胞是骨生長(zhǎng)以及重構(gòu)過(guò)程中極為重要的調(diào)控細(xì)胞,由成骨細(xì)胞分化而來(lái),成熟后包埋在骨的礦化基質(zhì)中?!叭梭w內(nèi)的骨細(xì)胞生活在一個(gè)低氧的環(huán)境中,一般來(lái)說(shuō)壽命長(zhǎng)達(dá)50年左右。”張長(zhǎng)青介紹,“骨細(xì)胞中有很多線粒體,線粒體好比是電池,為骨細(xì)胞提供生命活動(dòng)所必要的能量。人們經(jīng)常說(shuō)年紀(jì)大了骨質(zhì)變差了,其實(shí)就是因?yàn)榇罅康木€粒體損傷及無(wú)法轉(zhuǎn)移引發(fā)了骨細(xì)胞的衰老?!?BR>
那如何才能減緩線粒體的損傷呢?研究人員發(fā)現(xiàn)線粒體大量分布在骨細(xì)胞的突觸網(wǎng)中,在老齡化過(guò)程中,線粒體的活性和轉(zhuǎn)移能力降低。通過(guò)構(gòu)建線粒體熒光標(biāo)記的轉(zhuǎn)基因小鼠,借助體外骨細(xì)胞3D共培養(yǎng)技術(shù),研究人員發(fā)現(xiàn),通過(guò)線粒體間的傳遞與轉(zhuǎn)移,可以達(dá)到相互協(xié)同、支援的效果,從而恢復(fù)受損骨細(xì)胞的能量代謝。
張長(zhǎng)青進(jìn)一步解釋,通過(guò)活細(xì)胞熒光成像技術(shù),研究人員發(fā)現(xiàn)線粒體的傳遞過(guò)程依賴線粒體與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的接觸。如果把線粒體比作是能量,那么內(nèi)質(zhì)網(wǎng)就是轉(zhuǎn)運(yùn)能量的傳輸帶。當(dāng)線粒體與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的接觸蛋白Mfn2受到抑制,健康細(xì)胞傳遞線粒體的能力明顯受到影響。值得注意的是,在老齡化過(guò)程中,Mfn2在骨細(xì)胞中的表達(dá)量呈現(xiàn)明顯降低的趨勢(shì)。
該研究揭示了線粒體與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的接觸調(diào)控著骨細(xì)胞之間重要的能量協(xié)同機(jī)制,將為治療骨退行性疾病打開新局面,并為骨質(zhì)疏松、骨壞死等領(lǐng)域的研究提供潛在調(diào)控靶點(diǎn)。
骨細(xì)胞是骨生長(zhǎng)以及重構(gòu)過(guò)程中極為重要的調(diào)控細(xì)胞,由成骨細(xì)胞分化而來(lái),成熟后包埋在骨的礦化基質(zhì)中?!叭梭w內(nèi)的骨細(xì)胞生活在一個(gè)低氧的環(huán)境中,一般來(lái)說(shuō)壽命長(zhǎng)達(dá)50年左右。”張長(zhǎng)青介紹,“骨細(xì)胞中有很多線粒體,線粒體好比是電池,為骨細(xì)胞提供生命活動(dòng)所必要的能量。人們經(jīng)常說(shuō)年紀(jì)大了骨質(zhì)變差了,其實(shí)就是因?yàn)榇罅康木€粒體損傷及無(wú)法轉(zhuǎn)移引發(fā)了骨細(xì)胞的衰老?!?BR>
那如何才能減緩線粒體的損傷呢?研究人員發(fā)現(xiàn)線粒體大量分布在骨細(xì)胞的突觸網(wǎng)中,在老齡化過(guò)程中,線粒體的活性和轉(zhuǎn)移能力降低。通過(guò)構(gòu)建線粒體熒光標(biāo)記的轉(zhuǎn)基因小鼠,借助體外骨細(xì)胞3D共培養(yǎng)技術(shù),研究人員發(fā)現(xiàn),通過(guò)線粒體間的傳遞與轉(zhuǎn)移,可以達(dá)到相互協(xié)同、支援的效果,從而恢復(fù)受損骨細(xì)胞的能量代謝。
張長(zhǎng)青進(jìn)一步解釋,通過(guò)活細(xì)胞熒光成像技術(shù),研究人員發(fā)現(xiàn)線粒體的傳遞過(guò)程依賴線粒體與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的接觸。如果把線粒體比作是能量,那么內(nèi)質(zhì)網(wǎng)就是轉(zhuǎn)運(yùn)能量的傳輸帶。當(dāng)線粒體與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的接觸蛋白Mfn2受到抑制,健康細(xì)胞傳遞線粒體的能力明顯受到影響。值得注意的是,在老齡化過(guò)程中,Mfn2在骨細(xì)胞中的表達(dá)量呈現(xiàn)明顯降低的趨勢(shì)。
該研究揭示了線粒體與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的接觸調(diào)控著骨細(xì)胞之間重要的能量協(xié)同機(jī)制,將為治療骨退行性疾病打開新局面,并為骨質(zhì)疏松、骨壞死等領(lǐng)域的研究提供潛在調(diào)控靶點(diǎn)。