人类拥有类似蝾螈的关节软骨再生能力

人类拥有类似蝾螈的关节软骨再生能力
杜克大学的研究人员研究了臀部、膝盖和脚踝的软骨,并在观察软骨内的蛋白质时发现了一种再生模式。资料来源:艾丽莎·威甘特杜克健康公司

与普遍的信念相反,人类关节的软骨可以通过类似于蝾螈和斑马鱼等生物使用的过程来修复自身的过程,研究人员在杜克健康的研究人员发现。

10月9日在线发布科学的进步,研究人员确定了一种机制这似乎更有力而臀部则不那么突出。这一发现有可能为世界上最常见的关节疾病——骨关节炎的治疗带来新方法。

“我们认为,了解对人类的这种”蝾螈“的再生能力,以及该监管赛道的批判性缺失组件,可以为修复联合组织和可能的全人四肢的新方法提供基础,”弗吉尼亚高级作者弗吉尼亚州Byers Kraus, M.D., Ph.D., a professor in the departments of Medicine, Pathology and Orthopedic Surgery at Duke.

克劳斯和他的同事,包括主要作者薛明峰博士,设计了一种方法来确定蛋白质的年龄,利用内部分子时钟积分,它以可预测的规律性将一种形式转换为另一个形式。

组织中的新产生的蛋白质有很少或没有氨基酸转化;较老的蛋白质有很多。了解该过程使研究人员能够使用敏感质谱法以识别人类中的关键蛋白其中包括胶原蛋白。

他们发现软骨的年龄在很大程度上依赖它在身体中居住的地方。脚踝中的软骨很年轻,它在膝盖和臀部旧的中年。这种人体软骨年龄与身体中的位置之间的相关性与某些动物的肢体修复有何肢体,该动物在最远的尖端中更容易再生,包括腿或尾部的末端。

这一发现也有助于解释为什么人们的膝盖受伤,尤其是臀部受伤需要很长时间才能恢复,而且经常发展成关节炎,而脚踝受伤愈合得更快,很少会发展成严重的关节炎。

研究人员进一步了解到,一种叫做microRNA的分子调节这一过程。不足为奇的是,这些微rna在蝾螈、斑马鱼、非洲淡水鱼和蜥蜴等以肢体、鳍或尾巴修复而闻名的动物身上更为活跃。

这些MicroRNA也被发现在人类 - 一种进化的伪影,其为人类提供了联合组织修复的能力。与动物一样,MicroRNA活性通过其位置显着变化:与膝盖和臀部相比,脚踝中最高,而软骨顶层与软骨层相比高。

“我们很兴奋地了解蝾螈肢体中再生调节剂也似乎是人肢体中关节组织修复的控制器,”Hsueh说。“我们称之为”内心的蝾螈“的能力。”

研究人员表示,microrna可以开发成药物,可以预防、减缓或逆转关节炎。

“我们相信我们可以提高这些监管机构以完全再生的关节炎关节退化的软骨。如果我们可以弄清楚与蝾螈相比我们缺少的监管机构,我们甚至可能能够将缺失的组件添加回来并有一天能够进入更新的方式部分或全部受伤的人类“Kraus说,”我们认为这是一个基本机制这可以应用于许多组织,不仅仅是软骨。”


进一步探索

关节炎膝盖,但不是臀部,具有强大的修复反应

更多信息:“旧”蛋白的分析揭示了人体四肢软骨转换的动态梯度”科学的进步(2019)。riponance.sciencemag.org/content/5/10/eaax3203
期刊信息: 科学的进步

引用:人类有类似蝾螈的再生包裹物(2019年10月9日)从HTTPS://MedicalXpress.com/news/2019-10-humans-salamander-like-aity -regrow-cartilage.html
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