科學家發現新型造骨前驅細胞 可促骨再生

2020/03/06
科學家發現新型造骨前驅細胞 可促骨再生
近期,來自美國康乃狄克大學、哈佛大學、緬因醫學研究中心與紐西蘭奧克蘭大學共同組成的研究團隊,在連通骨骼內外的細小管路「經皮質血管」中,發現一群尚未被發現的細胞,具有促進骨質生成與更新的能力。

近期,來自美國康乃狄克大學、哈佛大學、緬因醫學研究中心與紐西蘭奧克蘭大學共同組成的研究團隊,在連通骨骼內外的細小管路「經皮質血管」(trans-cortical vessels, TCV)中,發現一群尚未被發現的細胞,具有促進骨質生成與更新的能力。這項研究發表在《STEM CELLS》。

研究團隊表示,在長骨(long bones)中,骨質的重組與再生仰賴幹細胞(stem cells)和前驅細胞(progenitor cells),來更新已成熟的成骨細胞(osteoblasts)。不過,他們利用老鼠體內螢光標記的譜系追蹤(lineage tracing)方式,找出一群存在於TCV、與已知的成骨細胞和骨細胞(osteocytes)皆相異的新型血管周圍細胞。

接著,他們進行體外(ex vivo)骨骼培養,發現這些細胞會遷移到骨板(plate)表面,並表現幹細胞特性的生物標誌,包括Sca1、β型血小板衍生生長因子受體(PDGFRβ)、瘦素受體(leptin receptors)。

而在體外骨移植觀察模式(ex vivo bone transplantation model)中,研究團隊更觀察到,這些細胞從移植體中遷移出來,並開始重建骨髓腔(bone marrow cavity)、形成新的造骨細胞和骨管封閉(bone tube closure);且間斷性的給予副甲狀腺素(parathyroid hormone),還能增加這些細胞的數目和分化。

通訊作者康乃狄克大學重建科學系Ivo Kalajzic表示,這份研究首次揭開了在骨髓之外,血管網絡也能協助貢獻血球細胞,也是血管周邊細胞(perivascular cells)的新發現。他認為這些位在骨頭裡的細胞,可能扮演著調節骨形成,或是參與了骨質維持與修復的角色。

經皮質血管(trans-cortical vessels, TCV)是德國免疫學家Matthias Gunzer研究團隊在2019年1月所發現的新構造。這些微小的毛細血管穿過皮質骨(又稱密質骨),將骨頭內部的骨髓與身體的循環系統連結,不僅協助動脈、靜脈的血液與骨骼內部連通,也提供嗜中性白血球的移動路徑。

 

參考資料:

https://today.uconn.edu/2020/03/uconn-researchers-discover-new-stem-cells-can-generate-new-bone/#