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华人院士PNAS解析干细胞分化调控机制

时间:2013-06-13 12:12来源:上海静融生物科技有限公司   作者:未知

来自加州大学洛杉矶分校的研究人员在新研究中证实,NF-κB通过促进β-catenin降解,抑制了间充质干细胞(MSC)向成骨细胞分化。相关研究成果发表在6月4日的《美国科学院院刊》(PNAS)上。

  

  来自加州大学洛杉矶分校的华人科学家王存玉(Cun-YuWang)教授是这篇文章的通讯作者。其曾在Science、Naturemedicine等世界一流学术期刊上发表了大量重量级科研论文,在肿瘤细胞耐药、肿瘤转移、口腔炎症发病机理、口腔炎症和代谢性骨丧失方面的研究做出了国际公认的重要贡献,是口腔医学和基础医学领域少数国际一流学者之一。2011年当选为美国国家医学院院士,是首位被授予这一称号的来自中国大陆的学者。

  

  MSC是干细胞家族中除了造血干细胞(HSC)以外,另一类具有高度自我更新和多向分化潜能的干细胞。因其具有多向分化潜能、造血支持和促进干细胞植入、免疫调控和自我复制等特点而日益受到人们的关注。由于间充质干细胞在体内或体外特定的诱导条件下,可分化为脂肪、骨、软骨等多种组织细胞,连续传代培养和冷冻保存后仍具有多向分化潜能,成为了一种有潜力的组织器官再生及修复种子细胞。MSC移植被人们视作是一种有前景的再生及修复治疗方法。

  

  在治疗性骨再生领域,缺损或损伤组织常常发炎,伴炎症介质异常表达。越来越多的证据表明,促炎细胞因子抑制了成骨细胞分化和骨形成。因此,克服炎症造成的组织再生抑制,对于MSC介导的修复治疗至关重要。

  

  在这篇文章中,研究人员采用遗传和化学方法,证实促炎细胞因子TNF和IL-17刺激了IκB激酶(IKK)–NF-κB信号通路,损害了MSCs向成骨细胞分化。相反,抑制IKK–NF-κB信号通路则可显著促进MSC介导的骨形成。在机制上,研究人员证实激活的IKK–NF-κB信号通路通过诱导Smurf1和Smurf2,促进了β-catenin泛素化及降解。

  

  为了能将基础研究发现转化为潜在的临床应用,研究人员用IKK小分子抑制剂IKKVI处理MSCs,证实其能够促进MSCs向成骨细胞分化。更重要的是,研究人员发现IKKVI可在体内促进MSC介导的颅面骨再生与修复。

  

  鉴于NF-κB在炎症和感染中已确定的作用,新研究结果表明靶向IKK–NF-κB信号通路有可能具有促进骨骼再生和修复,以及抑制炎症双重效应。研究人员表示,这一概念对于其他的组织再生情况也可能具有重要的意义。 

(责任编辑:泉水)
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