研究人员识别行使加强骨骼和免疫力的机制

德克萨斯大学西南分校儿童医疗中心研究所(CRI)的科学家发现了骨髓中产生新骨和免疫细胞的特殊环境，称为利基。该研究发表于自然另外，还表明，需要运动诱导的刺激来维持该地位，以及它含有的骨和免疫形成细胞。这些研究结果在一起，确定了一种新的方式，锻炼加强骨骼和免疫功能。

来自莫里森实验室的研究人员发现，从步行或跑步创造的力量从沿着动脉血管沿骨表面传播到骨骼内的骨髓中。骨形成细胞在动脉源的外部感觉到这些力并且被诱导增殖。这不仅允许形成新的骨细胞，这有助于增稠骨骼，但骨形成的细胞也分泌一个生长因子这增加了在动脉杆菌周围形成淋巴细胞的细胞的频率。淋巴细胞是允许的B和T细胞免疫系统对抗感染。

当骨形成细胞的能力感测由运动引起的压力，也被称为机械力时，它灭活，减少了新的骨细胞和淋巴细胞的形成，导致骨骼变薄并降低小鼠清除的能力细菌感染。

“随着我们的年龄，我们的环境骨髓改变和负责维持骨骼骨量和免疫功能的细胞变得衰竭。我们对环境如何变化以及为什么这些细胞随着年龄的增长而减少知之甚少，”CRI主任、霍华德·休斯医学研究所研究员肖恩·莫里森博士说。“过去的研究表明，运动可以提高骨骼强度和免疫功能，而我们的研究发现了这一新机制。”

之前的工作莫里森实验室的研究人员发现，成年后在骨髓中形成的大部分新骨细胞都是由骨骼干细胞产生的。它们是瘦素受体+ (LepR+)细胞。它们排列在骨髓的血管外，形成维持造血细胞的关键生长因子。莫里森实验室还发现，一组LepR+细胞能合成一种之前未发现的骨形成生长因子，即骨凝集素。骨凝集素通过导致LepR+形成新的骨细胞来促进成人骨骼的维护。

在目前的研究中，博申，博士，莫里森实验室的博士后研究员，在遗传症+细胞的子集中更仔细地看着骨素素。他发现这些细胞仅在骨髓中完全围绕动脉杆菌血管，并且通过合成干细胞因子（SCF）-A生长因子，它们通过合成那些细胞依赖的生长因子维持附近的淋巴祖细胞。从破骨素阳性细胞中删除SCF耗尽淋巴祖细胞并破坏了小鼠安装的能力免疫反应至细菌感染。

“加上我们之前的工作，这项研究的发现表明，骨凝集素阳性细胞在小动脉周围为骨形成和淋巴样祖细胞创造了一个特殊的利基。扩大骨ectin阳性细胞数量的治疗干预可以增加骨形成和免疫反应，特别是在老年人中，”Shen说。

沈发现骨凝集素阳性细胞和淋巴样祖细胞的数量随着年龄的增长而减少。出于好奇，沈教授把跑步轮放进笼子里，让老鼠们锻炼。他发现这些老鼠的骨骼随着运动变得更强壮，同时小动脉周围的骨凝集素阳性细胞和淋巴样祖细胞数量增加。这是第一个表明机械刺激调节了骨骨髓。

Shen发现骨胶质细胞在其表面表达一种被称为压电的受体，这种受体在细胞内对机械力作出反应时发出信号。当从小鼠骨粘连素阳性细胞中去除压电体1后，这些细胞和它们所支持的淋巴祖细胞变得枯竭，骨骼变弱，免疫反应减弱。

莫里森说:“我们认为我们已经发现了一种重要的机制，通过运动可以提高免疫力，增强骨骼，在此基础上，我们还发现了其他已经被证实的机制。”