研究人员发现了控制骨髓中骨脂肪比例的基因

在一个意想不到的发现中，加州大学洛杉矶分校的研究人员发现，先前已知的控制人类新陈代谢的基因也控制着骨髓中骨骼和脂肪的平衡，以及成体干细胞如何表达其最终细胞类型。这一发现可以让人们更好地理解骨髓中骨脂比的破坏及其对健康的影响，也指出该基因是治疗骨质疏松症和骨骼老化的一个有前途的治疗靶点。

到目前为止，PGC-1α基因是一种基因激活剂，主要被认为是调节人类细胞能量转换和维持的反应。这项研究由来自加州大学洛杉矶分校牙科学院的口腔生物学和医学主任兼教授王存玉博士和修复牙科助理教授Yu Bo博士领导。研究表明，PGC-1α可能实际上影响干细胞是否转化为脂肪细胞骨髓细胞，反过来控制骨骨髓脂肪平衡

该研究发表在该杂志的网站上细胞干细胞。

骨髓组织由血细胞、骨髓脂肪组织(或脂肪)和支持性基质细胞(任何器官的结缔组织细胞)组成。多年来，临床医生注意到骨量以及不同医疗条件下骨髓中的脂肪细胞随着年龄的增长，骨髓脂肪的增加往往伴随着骨量的减少以及骨质疏松症和其他代谢紊乱。

成骨细胞，或成骨细胞，和脂肪细胞，或脂肪形成细胞，源于一个共同的池间充质干细胞它们是基质细胞，可以变成多种不同类型的细胞。这种成分表明，在骨骼老化和骨质疏松症中，两种细胞类型和细胞如何表达其最终类型间充质干细胞的异常之间存在一种权衡。这种现象的分子基础尚不清楚。对骨丢失与脂肪形成的反比关系的进一步研究和深入了解可能会为这些情况带来新的治疗方法。

Wang和Yu在人和小鼠骨髓中发现，随着年龄的增长，PGC-1α基因的表达显著降低。研究人员最初想更好地了解这个基因在年龄引起的骨丢失中的作用。这对夫妇开始了他们的研究，他们创建了一个小鼠模型，从间充质干细胞中去除PGC-1α蛋白。当这些老鼠接受模拟骨质疏松的手术时，他们发现了一些意想不到的事情——骨髓脂肪显著增加，骨量预期下降。

“考虑到PGC-1α之前只与新陈代谢有关，而与成人干细胞无关，我们的发现特别有趣，”王说，他也是牙科学院研究生研究的副院长。“这一发现表明PGC-1α可以影响干细胞如何分化为骨而不是脂肪细胞，它也可能导致新的治疗骨质疏松症的方法。”

为了检验他们的发现，他们创建了一个PGC-1α基因表达增加的小鼠模型。所发生的情况与他们的第一个模型所发生的情况相反——减速了骨质流失骨髓脂肪减少，这表明PGC-1α可能在维持骨-脂肪平衡中发挥保护作用。

研究小组发现PGC-1α直接激活TAZ的表达，TAZ是一种先前报道的主调控因子，可以促进骨形成，同时抑制间充质干细胞的脂肪细胞分化细胞。

Yu说:“你可以把PGC-1α比作一条流经骨髓景观的河流，它滋养或维持了骨骼质量。”“随着我们年龄的增长，河水逐渐干涸，导致了更多的问题脂肪细胞以牺牲骨骼为代价。”

体育锻炼可以诱导PGC-1α的表达。这项研究还表明，有规律的体育锻炼可能有助于保持骨骼健康，防止骨骼老化，以及提供其他健康益处。

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