Открыт ген, участвующий в заживлении переломов
Команда учёных из Ливерморской национальной лаборатории им. Э. Лоуренса (Lawrence Livermore National Laboratory, LLNL, США) идентифицировала ген-регулятор стволовых клеток (СК), принимающих участие в заживлении переломов. Открытие поможет в разработке новых терапевтических методов лечения тяжело заживающих травм. Результаты работы опубликованы в журнале Bone.
Регенерация переломов включает в себя заживление кости, мышц, сосудов и тонкой оболочки кости (надкостницы). Надкостница содержит стволовые клетки, которые мигрируют к месту травмы и дифференцируются в хондроциты (формирующие хрящевую ткань) или остеобласты (формирующие кость).
До сегодняшнего дня взаимодействие СК надкостницы и клеток костной ткани при лечении переломов было мало изучено. Команда учёных из LLNL и Индианского университета (Indiana University, США) открыла Sostdc1 — ген-регулятор активности стволовых клеток при восстановлении переломов. Исследование показало, что Sostdc1 играет важнейшую роль в процессе самообновления и дифференциации стволовых клеток, что может быть использовано в разработках новых терапевтических средств для переломов, трудно поддающихся лечению.
Существует два типа костной ткани: кортикальная – плотная и твёрдая ткань, играющая роль внешней оболочки большинства костей; и губчатая, находящаяся на концах длинных костей, возле суставов и внутри позвонков.
Исследование показало, что мутантные мыши, лишённые гена Sostdc1, несмотря на более низкую трабекулярную плотность костной ткани, имели утолщённый и более плотный кортикальный слой кости, который восстанавливался после перелома в меньшие сроки по сравнению с генетически нормальными аналогами.
Кроме того, ученые продемонстрировали, что подавление гена Sostdc1 индуцирует пролиферацию популяции стволовых клеток и их миграцию в место травмы, ускоряя регенерацию.
Более ранние исследования выявили участие гена Sostdc1 в имплантации эмбриона, формировании зубов и волосяных фолликул, в процессе развития заболеваний почек и прогрессировании рака.
«Наша работа описывает ранее неизученную функцию гена Sostdc1, подчёркивая его потенциальную роль в обмене веществ и восстановлении скелета», — говорит Габи Луц (Gaby Loots), биолог из LLNL и ведущий автор статьи.
Исследование показало, что Sostdc1 играет важную роль в формировании и восстановлении губчатой кости на ранних стадиях регенерации после перелома, а его отсутствие влияет на поведение стволовых клеток в ответ на повреждение.
«Наши дальнейшие исследования позволят улучшить работу стволовых клеток в других тканях», — говорит биолог LLNL Николь Коллетт (Nicole Collette), первый автор статьи.
