UCSD研究人员使用腺苷来指挥干细胞来构建新骨骼
染色的干细胞衍生的成骨细胞的图像。
来自UC圣地亚哥的科学家团队已经发现了一种易于高效的方式来哄骗人类多能干细胞来再生骨组织 - 通过饲喂腺苷，在体内天然存在的分子。茎细胞衍生的骨组织有助于在未发生肿瘤或引起感染的情况下修复小鼠的颅骨缺陷。
这项工作可能导致对患有创伤性骨损伤的临界骨缺陷和士兵的患者进行再生治疗。在“科学”期刊上发布的调查结果也可能导致一种简单，可扩展和廉价的方式来制造纯骨骼细胞群体。
“我们研究的更广泛的目标是通过开发用于工程师和组织的简单，高效且具有成本效益的方式，更容易，高效且具有成本效益的方法更具可进入和临床相关的方法该研究的作者。
多能干细胞能够成为身体中的任何类型的细胞，例如肌肉，心脏，皮肤或骨 - 一种称为分化的过程。由于这种能力，多能干细胞具有有前途的治疗用途来修复或再生各种组织和器官。
但是，获得多能干细胞分化成特定类型的细胞，可以在身体内部功能并不简单。引导干细胞分化如在复杂的配方之后，涉及长长的成分和步骤，使过程昂贵且效率低下。
另一个挑战是产生茎细胞衍生的组织或器官，其不会产生含有各种在不同器官中发现的畸胎瘤的肿瘤 - 当移植时。当一些多能干细胞转动并无法控制地区分时，畸胎瘤是可能发生的。
varghese和她的团队表明，它们可以控制人类多能干细胞的分化为功能性骨细胞 - 骨骼建设细胞 - 仅通过将分子腺苷加入其生长培养基。与身体的活骨细胞一样，所得成骨细胞用血管构建骨组织。随着骨缺损移植到小鼠中，成骨细胞在体内形成了新的骨组织而没有任何畸胎瘤形成的迹象。
“令人惊讶的是单一分子可以直接干细胞命运。varghese表示，我们不需要使用小分子，生长因子或其他补充剂，以产生来自人多能干细胞的骨细胞群，“Varghese表示。
这项工作源于varghese的小组以前的研究，了解骨组织中发现的磷酸钙矿物质如何诱导干细胞分化成骨细胞。她的团队发现干细胞占用磷酸钙以产生ATP，代谢分子，然后将其分解成腺苷并使干细胞发出成骨细胞。
“我们想知道如果我们绕过了步骤并刚用腺苷补充培养基，那么会发生什么。这就是激发了这项目前的研究的原因，“Varghese说。
varghese的团队现在正在研究腺苷信号如何促进骨骼形成。到目前为止，它们将信号传导归因于干细胞表面上的受体，称为A2BR受体，其与腺苷结合。但她说，这种机制仍然需要进一步研究。
全文：“将人类多能干细胞的小分子驱动直接转化为功能性成骨细胞。”该研究的作者是Heemin Kang，Yu-Ru V. Shih，Manando Nakasaki，Harsha Kabra和Shyni Varghese，来自UC San Diego。
该工作得到了国家卫生研究院的支持（授予1 R01 AR063184-01A1）。
出版物：Heemin Kang等，“人类多能干细胞的小分子驱动直接转化为功能性骨盆”，科学推进2016年8月31日：卷。 2，不。 8，E1600691; DOI：10.1126 / sciadv.1600691
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