中科院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院醫(yī)藥所管敏研究組與中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院強(qiáng)磁場中心王俊峰研究組合作,研究代謝調(diào)控間充質(zhì)干細(xì)胞成骨的機(jī)制獲得新進(jìn)展。相關(guān)論文“Runx2/Osterix?and?Zinc?Uptake?Synergize?to?Orchestrate?Osteogenic?Differentiation?and?Citrate?containing?Bone?Apatite?Formation”(Runx2/Osterix與鋅離子協(xié)同調(diào)控間充質(zhì)干細(xì)胞成骨分化及檸檬酸代謝形成骨磷灰石)在線發(fā)表在國際著名期刊Advanced?Science(《先進(jìn)科學(xué)》)上。??
間充質(zhì)干細(xì)胞(MSC)是具有自我更新和多向分化潛能的干細(xì)胞,臨床上被廣泛應(yīng)用于多種疾病的細(xì)胞治療,特別在骨修復(fù)與再生方面起到了重要的作用,檸檬酸鹽是骨微結(jié)構(gòu)磷灰石納米晶體的重要成分,影響骨的強(qiáng)度、硬度及韌性,然而骨中檸檬酸鹽的產(chǎn)生和沉積機(jī)制尚不清楚。MSC分化與細(xì)胞糖脂代謝密切相關(guān),檸檬酸是細(xì)胞線粒體三羧酸循環(huán)的重要中間產(chǎn)物,本研究中,該聯(lián)合團(tuán)隊(duì)利用液體與固體核磁共振技術(shù),通過13C同位素標(biāo)記追蹤及靶向代謝組學(xué)方法發(fā)現(xiàn)磷灰石中的檸檬酸鹽來源于MSC成骨分化后期三羧酸循環(huán)過程的葡萄糖氧化代謝中間產(chǎn)物,并揭示MSC吸收利用鋅離子調(diào)節(jié)成骨分化的Runx2/Osterix/ZIP1分子信號(hào)機(jī)制,此正反饋通路進(jìn)一步促進(jìn)了檸檬酸鹽沉積與骨磷灰石形成。該研究首次發(fā)現(xiàn)了骨微結(jié)構(gòu)中檸檬酸鹽的產(chǎn)生來源,揭示了代謝調(diào)控及代謝中間產(chǎn)物參與骨形成的新機(jī)制,同時(shí)為鋅離子作為活性成分制備骨修復(fù)新材料提供了重要理論依據(jù)。??
研究工作獲得國家自然科學(xué)基金委、科技部、中國科學(xué)院青年創(chuàng)新促進(jìn)會(huì)、深圳市科技計(jì)劃及深圳市孔雀團(tuán)隊(duì)等項(xiàng)目的資助,獲穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場實(shí)驗(yàn)裝置核磁共振譜儀系統(tǒng)支持。??
論文鏈接:http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.201700755/full。

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微量元素離子調(diào)控MSC分化和細(xì)胞代謝,促進(jìn)磷灰石檸檬酸鹽沉積和骨修復(fù)再生?