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2023-03-20 09:14:29
我國科學家首次發現影響骨愈合的破壞機制
2023-03-20 09:14:29 來源: 科技日報
(資料圖片)
3月15日，記者從陸軍軍醫大學陸軍特色醫學中心獲悉，該中心急診醫學科費軍教授團隊首次發現感染骨組織中Fibulin2蛋白升高，證實Fibulin2能夠抑制骨髓間充質干細胞成骨分化從而抑制骨愈合，為骨康復藥物研究提供新靶點。該成果論文《Fibulin2: 感染性骨折愈合中骨髓造血干細胞分化的負調控器》近日在國際期刊《實驗與分子醫學》發表。
據了解，我國人群中骨創傷的發病率高達3.21‰，而骨折后骨感染的發生率為2%至50%。骨感染是一種骨穩態失衡性疾病，它伴隨骨髓、骨皮質、骨膜或其周圍組織感染而出現骨破壞、骨缺損。正常情況下由破骨細胞介導的骨吸收與成骨細胞介導的骨形成處于一個動態平衡的過程，感染發生時機體骨形成受抑制、骨吸收大于骨形成從而導致骨破壞，但具體機制有待進一步研究。
研究論文截圖
Fibulin2屬于Fibulin家族一員，是一種分泌蛋白，主要存在于細胞外基質。Fibulin2蛋白由1184個氨基酸組成，分子量為127KD(千道爾頓)，與細胞外彈性蛋白、巢蛋白、纖維連接蛋白等聯系密切，在維持細胞形態、維持基底膜完整性，以及在細胞黏附等方面具有重要作用。目前關于Fibulin2的研究主要著眼于腫瘤進展、皮膚老化、心肌重塑等方面，缺乏Fibulin2與骨感染相關的研究。
費軍科研團隊通過蛋白組學研究分析感染骨標本和正常骨標本發現：骨感染患者的骨組織中Fibulin2升高。細胞實驗證實Fibulin2的升高主要與骨髓間充質干細胞(BMSC)相關。將BMSC的Fibulin2基因敲除后，BMSC成骨分化潛能增強，而通過表達Fibulin2的BMSC成骨分化潛能減弱，證明Fibulin2在BMSC成骨分化過程中起重要作用。通過蛋白結構及生物信息學分析，猜測Fibulin2可能作用于Notch2受體，使用免疫熒光、免疫共沉淀、Western-blot等實驗證實Fibulin2作用于BMSC的Notch2受體，并抑制Notch通路的激活，從而抑制BMSC成骨分化。并通過基因敲除小鼠及轉基因干細胞移植治療骨缺損等體內實驗進一步證實了上述結果。
據介紹，本研究揭示了骨感染后骨破壞的機制，為減少骨破壞、促進骨愈提供新方向，為骨康復藥物的研究提供了新靶點，為戰創傷后骨感染的研究提供新思路。該研究得到了創傷、燒傷與復合傷國家重點實驗室自主研究課題、軍隊課題的資助。
(受訪者供圖)
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