线粒体对BMSC成骨分化的调控机制2023-02-10 08:52:57
骨髓间充质干细胞是一种骨髓来源的多能干细胞,其多向分化潜能和易获得性使之在受损组织再生方面具有广阔的临床应用前景。研究表明BMSC对骨质疏松症、牙周病等均有治疗作用。但是,在骨损伤修复中如何控制移植后的BMSC成骨向分化仍是当前研究的热点问题之一。线粒体在细胞能量供应、信号转导和细胞分化等多种生物学过程中发挥重要作用。线粒体动力学和线粒体代谢在BMSC成骨分化时均发生巨大转变,同时线粒体相关通路也参与 BMSC成骨分化的调控,这意味着线粒体靶向治疗在BMSC疗法中极具潜力。BMSC具有三向分化潜能:成骨、成脂和成软骨。细胞分化方向的选择往往是单向的,因此当细胞决定往某一方向分化后,该分化方向的基因表达上调,同时伴随其他两向分化相关基因表达下降。BMSC成骨分化后在人体微环境中的角色发生转变,因此细胞内的能量需求显著增加。线粒体的动态变化在 BMSC 分化过程中不断发生,以适应分化后不同谱系细胞的功能需求。反过来,线粒体的这些改变也调控着 BMSC的成骨分化过程。
作为细胞内的“发电站”,分化后的线粒体生物发生上调。在分子生物学上表现为线粒体DNA拷贝数和线粒体基因表达的上升。这一过程由过氧化物酶体增殖物激活受体的转录共激活因子协调。PGC-1α被认为是主要调节剂。PGC-1α共同激活核呼吸因子（NRF）1和2后,调节线粒体转录因子A的转录。TFAM易位到线粒体基质并刺激mtDNA复制和线粒体基因表达。体内实验证实PGC-1α的缺失会增强骨组织衰老过程中的骨质流失。
出自《线粒体与骨髓间充质干细胞成骨分化关系的研究进展》作者李晨，甘雪琦.
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