我学者首次揭示代谢调控成骨骼的新机制
日期:2018-03-29

  记者从中科院合肥物质科学研究院获悉,该院强磁场中心王俊峰研究组与中科院深圳先研院管敏研究组合作,研究代谢调控间充质干细胞成骨的机制获得最新进展。相关研究成果日前在线发表在国际著名期刊《先进科学》(AdvancedScience)上。


  间充质干细胞(MSC)是具有自我更新和多向分化潜能的干细胞,临床上被广泛应用于多种疾病的细胞治疗,特别在骨修复与再生方面起到了重要的作用,柠檬酸盐是骨微结构磷灰石纳米晶体的重要成分,影响骨的强度、硬度及韧性,然而骨中柠檬酸盐的产生和沉积机制尚不清楚。MSC分化与细胞糖脂代谢密切相关,柠檬酸是细胞线粒体三羧酸循环的重要中间产物,本研究中,该联合团队利用液体与固体核磁共振技术,通过13C同位素标记追踪及靶向代谢组学方法发现磷灰石中的柠檬酸盐来源于MSC成骨分化后期三羧酸循环过程的葡萄糖氧化代谢中间产物,并揭示MSC吸收利用锌离子调节成骨分化的分子信号机制,此正反馈通路进一步促进了柠檬酸盐沉积与骨磷灰石形成。


  该研究首次发现了骨微结构中柠檬酸盐的产生来源,揭示了代谢调控及代谢中间产物参与骨形成的新机制,同时为锌离子作为活性成分制备骨修复新材料提供了重要理论依据。