骨髓间充质干细胞参与调控间充质干细胞命运的其他因素2022-07-18 08:40:36
胰岛素信号通路和有氧糖酵解、氧化磷酸化都参与了骨髓间充质干细胞分化的命运。用胰岛素信号抑制剂S961处理骨髓间充质干细胞之后，研究发现骨髓间充质干细胞成脂分化减少，反之在高脂饮食喂养小鼠后，可以看到胰岛素信号通路激活，骨髓间充质干细胞成脂分化增加。同样利用氧化磷酸化抑制剂寡霉素处理骨髓间充质干细胞，也证实骨髓间充质干细胞成脂分化能力减弱。通过比对骨髓间充质干细胞成骨祖细胞和成脂祖细胞的代谢组学发现，骨髓间充质干细胞成骨祖细胞偏向于利用糖酵解获取能量，并且胰岛素信号通路的激活被抑制。骨髓间充质干细胞成骨祖细胞定位于骨表面，处于低氧环境，更有利于糖酵解，能够快速产生能量，用于骨的重塑。研究发现线粒体活性氧的活性参与调控骨髓间充质干细胞分化的命运。骨髓间充质干细胞的线粒体活性氧在分化前呈现出较低的活性水平，向成骨分化时，参与线粒体生物发生的一系列蛋白质的表达水平均增加，包括PGC-1α、mttfa、DNA聚合酶γ、三羧酸循环的酶和呼吸酶的蛋白质亚单位。PGC-1α对于间充质干细胞的维持和分化至关重要。线粒体内的去乙酰化酶 Sirtuins能够让多种底物去乙酰化，Sirt1的激活会抑制骨髓间充质干细胞成脂分化并促进成骨分化，而Sirt2的激活通过调控 PPARγ 的活性抑制骨髓间充质干细胞向脂肪细胞分化。此外，Sirt3、Sirt5和Sirt7也参与了线粒体的生物发生和脂肪分化过程中线粒体的激活，例如 Sirt6 的缺失促进骨髓间充质干细胞向成骨和软骨分化。
出自《骨骼微环境中谁决定间充质干细胞的分化命运》作者张纯希,李想,周钰翔.
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