近期,中国科学院深圳先进技术研究院医药所退行性中心管敏课题组在干细胞代谢调控领域取得新进展,相关论文《衰老抑制核受体ERRα调控的谷氨酰胺回补代谢及间充质干细胞成骨分化》发表于国际期刊《干细胞》(Stem Cells. 2017 Feb;35(2):411-424)。
间充质干细胞(MSC)是一类具有自我更新和多向分化潜能的多能干细胞,在组织修复和再生医学中具有巨大的临床应用潜力。干细胞的分化受到衰老、营养、激素等内外复杂因素的调控。副研究员管敏与研究实习员黄童龄等最新发现,能量代谢可能是决定干细胞分化的关键因素之一。研究发现,衰老可导致MSC能量代谢失衡,成骨分化能力减弱,从而引发骨质疏松等代谢性骨病。重要的营养感受因子mTOR通过核受体ERRα调控谷氨酰胺酶(GLS),影响线粒体谷氨酰胺的回补代谢,为MSC分化提供核酸、蛋白等生物分子合成所需的能量,进而提高衰老MSC的成骨分化能力。该研究揭示了MSC代谢调控和成骨分化的新分子通路机制——mTOR-ERRα-GLS。
该研究工作得到了国家自然科学基金、中科院青年创新促进会基金、深圳市科技计划的资助。

图1. 谷氨酰胺代谢调控促进间充质干细胞成骨分化