Nature:衰老的骨骼干细胞产生一种炎症退化微环境

衰老和疾病期间,骨骼完整性的丧失与成骨细胞和破骨细胞对立作用的失调有关。有鉴于此,美国斯坦福大学的Charles K. F. Chan、Michael T. Longaker等研究人员,发现衰老的骨骼干细胞产生一种炎症退化微环境。
本文要点
1)研究人员表明,小鼠骨骼干细胞(SSC)的内在衰老改变了骨髓微环境的信号,使得骨和血谱系的分化发生偏差,导致骨骼脆弱,再生能力差。
2)在功能上,衰老SSC的骨和软骨形成潜力下降,但产生更多的基质谱系,并表达高水平的促炎症和促吸收的细胞因子。
3)单细胞RNA测序研究将功能丧失与老年小鼠SSC的转录组多样性减少联系起来,从而促进了骨髓微环境的转变。
4)暴露于年轻的血液循环并没有扭转老年SSC骨软化活性的减弱,也没有改善老年小鼠的骨量或骨骼愈合参数。
5)相反,衰老的SSC谱系促进了造血干细胞和祖细胞的破骨活性和骨髓倾斜,这表明SSC的衰老是造血衰老的一个驱动因素。
6)老年小鼠的骨再生缺陷只能通过在骨折处应用BMP2和CSF1拮抗剂的组合治疗来恢复到年轻水平,这重新激活了衰老的SSC,并同时消除了炎性破骨细胞的环境。
本文研究结果为复杂的、多因素的骨骼老化机制提供了机理上的见解,并为恢复老年骨骼系统的活力提供了前景。
参考文献:
Thomas H. Ambrosi, et al. Aged skeletal stem cells generate an inflammatory degenerative niche. Nature, 2021.
DOI:10.1038/s41586-021-03795-7
https://www.nature.com/articles/s41586-021-03795-7
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