О СКЕЛЕТОГЕНЕЗЕ И РЕГЕНЕРАТИВНОМ ЛЕЧЕНИИ

Обнаружен новый механизм регенерации скелета человека и впервые идентифицированы скелетные стволовые клетки

1. Ученые нашли новый механизм регенерации скелета человека

В начале октября 2018 года была представлена информация от японских ученых Kanazawa University, что «MAPK Erk5» играет важную роль в контроле скелетогенеза. Исследование проливает свет на сложнейший процесс формирования скелета.

Остеогенез (оссификация, то есть окостенение, развитие, формирование костей) — процесс формирования костной ткани. В организме человека более 200 костей. Кости формируются во время эмбрионального и постнатального скелетогенеза посредством двух различных процессов:

• оссификации соединительно-тканной мембраны (на основе надхрящницы и надкостницы);
• эндохондрального окостенения (на основе хряща).

Мезенхимные стволовые клетки дифференцируются в хондроциты для формирования хрящевого шаблона (хрящевой матрицы), который служит основой для образования длинных костей, что в свою очередь стимулирует формирование костей посредством эндохондрального окостенения.

Внеклеточная сигнально-регулируемая киназа (Erk5) фосфорилируется MAPK/Erk-5 киназой (Mek5) для регуляции функционирования различных типов клеток. Ученые из Японии установили, что Erk5 играет важную роль в скелетогенезе. Erk5 контролирует раннюю хондрогенную дифференциацию мезенхимных стволовых клеток, включая мезенхимальную конденсацию, посредством своей экспрессии в скелетогенных предшественниках. Erk5 также контролирует хондрогенную дифференциацию после формирования мезенхимальной конденсации посредством экспрессии в хондоцитах. Далее еще больше сложных слов J, но заинтересовавшиеся могут подробно ознакомиться с открытием, опубликованным в издании Development of Biologists.

Полученные данные о молекулярных механизмах, лежащих в основе скелетогенеза, могут стать основой для разработки новых препаратов для лечения заболеваний хрящевой ткани, связанных с аномальной дифференциацией хондроцитов.

2. Ученые впервые идентифицировали важные скелетные стволовые клетки человека

Месяцем ранее, в сентябре 2018 года, ученые Stanford University (США) обнаружили скелетные стволовые клетки человека, которые могут прорастать в костную и хрящевую ткань, а также в строму внутренней части кости, что может стать основой для разработки новых методов регенеративного лечения.

Вначале схожие скелетные стволовые клетки были обнаружены у лабораторных мышей. Но изолировать данные клетки у человека оказалось нелегкой задачей! Ученые сравнили генную экспрессию клеток мышей с типом клеток человека, найденных на развивающейся кости. Затем они идентифицировали маркеры на поверхности клетки человека, которые могли помочь им изолировать чистую популяцию.

Ведущий автор исследования доктор Charles Chan отметила, что скелетные стволовые клетки человека присутствуют в растущих костях плода, а также в месте регенерации костной ткани при переломе кости у взрослых пациентов. Их можно также получить из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток и стромы жировой ткани с использованием белка BMP-2, который играет ключевую роль в развитии костной и хрящевой тканей.

Авторы исследования полагают, что полученные ими результаты можно применить в клинической практике. В скором будущем станет возможным использовать специфически регулируемые скелетные стволовые клетки для генерации хрящевой ткани при проведении артроскопии, а также стимулирования формирования новой костной ткани для лечения переломов у пожилых людей.

Источники: ScienceDaily / Novel mechanism for generating our skeleton

FierceBiotech / Newly identified human skeletal stem cell could lead to bone regenerative therapies