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来自加州大学洛杉矶分校的研究人员在新研究中证实,NF-κB通过促进β-catenin降解,抑制了间充质干细胞(MSC)向成骨细胞分化。相关研究成果发表在6月4日的《美国科学院院刊》(PNAS)上。
生物通报道 来自加州大学洛杉矶分校的研究人员在新研究中证实,NF-κB通过促进β-catenin降解,抑制了间充质干细胞(MSC)向成骨细胞分化。相关研究成果发表在6月4日的《美国科学院院刊》(PNAS)上。
来自加州大学洛杉矶分校的华人科学家王存玉(Cun-Yu Wang)教授是这篇文章的通讯作者。其曾在Science、Nature medicine等世界一流学术期刊上发表了大量重量级科研论文,在肿瘤细胞耐药、肿瘤转移、口腔炎症发病机理、口腔炎症和代谢性骨丧失方面的研究做出了国际公认的重要贡献,是口腔医学和基础医学领域少数国际一流学者之一。2011年当选为美国国家医学院院士,是首位被授予这一称号的来自中国大陆的学者。
MSC是干细胞家族中除了造血干细胞 (HSC)以外,另一类具有高度自我更新和多向分化潜能的干细胞。因其具有多向分化潜能、造血支持和促进干细胞植入、免疫调控和自我复制等特点而日益受到人们的关注。由于间充质干细胞在体内或体外特定的诱导条件下,可分化为脂肪、骨、软骨等多种组织细胞,连续传代培养和冷冻保存后仍具有多向分化潜能,成为了一种有潜力的组织器官再生及修复种子细胞。MSC移植被人们视作是一种有前景的再生及修复治疗方法。
在治疗性骨再生领域,缺损或损伤组织常常发炎,伴炎症介质异常表达。越来越多的证据表明,促炎细胞因子抑制了成骨细胞分化和骨形成。因此,克服炎症造成的组织再生抑制,对于MSC介导的修复治疗至关重要。
在这篇文章中,研究人员采用遗传和化学方法,证实促炎细胞因子TNF和IL-17刺激了IκB激酶(IKK)–NF-κB信号通路,损害了MSCs向成骨细胞分化。相反,抑制IKK–NF-κB信号通路则可显著促进MSC介导的骨形成。在机制上,研究人员证实激活的IKK–NF-κB信号通路通过诱导Smurf1和Smurf2,促进了β-catenin泛素化及降解。
为了能将基础研究发现转化为潜在的临床应用,研究人员用IKK小分子抑制剂IKKVI处理MSCs,证实其能够促进MSCs向成骨细胞分化。更重要的是,研究人员发现IKKVI可在体内促进MSC介导的颅面骨再生与修复。
鉴于NF-κB在炎症和感染中已确定的作用,新研究结果表明靶向IKK–NF-κB信号通路有可能具有促进骨骼再生和修复,以及抑制炎症双重效应。研究人员表示,这一概念对于其他的组织再生情况也可能具有重要的意义。
不久前,王存玉教授课题组还在鳞状细胞癌中证实,组蛋白脱甲基酶KDM4A通过表观遗传激活转录因子AP1,促进了癌转移。从而为抑制为抑制鳞状细胞癌侵袭性生长和转移提供了一个重要的有潜力的治疗靶点。相关论文发表在近期的《科学信号》(Science Signaling)杂志上。
(生物通:何嫱)
生物通推荐原文摘要:
NF-κB inhibits osteogenic differentiation of mesenchymal stem cells by promoting β-catenin degradation
Mesenchymal stem cell (MSC)-based transplantation is a promising therapeutic approach for bone regeneration and repair. In the realm of therapeutic bone regeneration, the defect or injured tissues are frequently inflamed with an abnormal expression of inflammatory mediators. Growing evidence suggests that proinflammatory cytokines inhibit osteogenic differentiation and bone formation. Thus, for successful MSC-mediated repair, it is important to overcome the inflammation-mediated inhibition of tissue regeneration……
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