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二十三 竄一竄 過了青春期的你還能長高嗎？
2021年09月24日 11:34:09
來源：中國科學院分子細胞科學卓越創(chuàng) 點擊量：7844
這種青春期前后骨骼生長模式變化的機制是什么？為什么成年之后身體不再長高？長期運動能促進骨骼生長嗎？
【化工儀器網 項目成果】 近日，國際學術期刊Cell Stem Cell在線發(fā)表了中國科學院分子細胞科學卓越創(chuàng)新中心(生物化學與細胞生物學研究所)周波研究組組最新研究進展“Tracing the skeletal progenitor transition during postnatal bone formation”。該工作揭示了小鼠青春期前后骨骼干細胞(Skeletal stem cell)屬性發(fā)生轉變，這為青春期間骨骼生長模式的轉變提供了細胞基礎，也為實現(xiàn)成體骨骼繼續(xù)增長指明了方向。
哺乳動物的骨骼在出生后會快速生長，但進入青春期后，快速增長的模式會逐漸轉變成緩慢的增粗。這種青春期前后骨骼生長模式變化的機制是什么？為什么成年之后身體不再長高？長期運動能促進骨骼生長嗎？
周波研究組一直致力于干細胞的發(fā)育調控研究，他們此前研究揭示造血干細胞在青春期受到腦垂體激素的遠程調控。本研究中，他們發(fā)現(xiàn)：青春期以前的成骨細胞主要來源于生長板內的Acan+軟骨細胞，而青春期以后的成骨細胞主要來源于骨髓內的Lepr+基質細胞。生長板軟骨縱向成骨，實現(xiàn)骨骼增長；骨髓基質細胞橫向成骨，實現(xiàn)骨骼的增粗。這一發(fā)現(xiàn)革新了人們對成骨干細胞來源的經典認識。
根據周斌研究員開發(fā)的雙同源重組酶系統(tǒng)的原理，周波研究組實現(xiàn)了生長板軟骨和Lepr+骨髓基質細胞的同步示蹤。該系統(tǒng)不僅展示了兩類骨骼干細胞在青春期的動態(tài)轉變過程，同時發(fā)現(xiàn)大部分Lepr+骨髓基質細胞起源于生長板軟骨。將Runx2基因分別從生長板軟骨和Lepr+骨髓基質細胞中條件性敲除后，研究人員發(fā)現(xiàn)骨骼的增長和增粗分別受到影響，印證了這兩群骨骼干細胞在骨骼發(fā)育和生長過程中的分工。這一發(fā)現(xiàn)同時意味著——如果將生長板軟骨重新激活，有望讓成體骨骼繼續(xù)延伸，進入“第二春”， 這也將是周波研究組下一步的重點攻關方向。
運動有利于骨骼增長還是增粗？在動物跑步實驗中，周波研究組發(fā)現(xiàn)，長期堅持跑步會顯著促進生長板軟骨的成骨分化，但對Lepr+骨髓基質細胞則沒有顯著影響。這提示堅持跑步運動對于青春期以前的骨骼生長更有益處，換言之，運動——要從娃娃抓起。
圖：青春期前后骨骼干細胞屬性的轉變
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