TRPV4基因调控软骨生长的发现可能为关节修复提供未来的治疗方法

来自干细胞研究报告的新信息可能导致更有效的治疗骨关节炎和其他软骨疾病，以及影响软骨发育的遗传疾病。

　　

   

   

图像:激活TRPV4后iPSC微肿块的软骨形成[标记为胶原I(红色)，胶原II(绿色)，细胞核(蓝色)]。

来自干细胞研究报告的新信息可能导致更有效的治疗骨关节炎和其他软骨疾病，以及影响软骨发育的遗传性疾病。研究人员说，他们的发现可能还指向了一种加速生物工程软骨干细胞分化的新方法。来自Cytex Therapeutics(北卡罗来纳州达勒姆)和华盛顿大学(密苏里州圣路易斯)的研究小组已经证明，一种名为瞬时受体电位香草样蛋白4 (TRPV4)的基因既是软骨形成的标志，也是调节软骨形成的过程。TRPV4为身体提供指令，建立通道，运输钙穿过细胞膜。研究表明，TRPV4通道在许多身体功能中发挥作用，包括软骨形成。它对骨骼发育的影响似乎涉及到干细胞和祖细胞分化的调节。多能干细胞是一种干细胞，具有自我更新的能力，并产生身体组织的所有细胞。它们是因损伤或疾病而失去的细胞的单一来源。这种能力促使研究人员研究诱导多能干细胞(iPSCs)的使用，它可以直接从成人细胞中产生，用于开发疾病建模、再生医学和药物发现的新疗法。在本研究中，研究者利用iPSCs创建了一个研究TRPV4的建模系统。来自华盛顿大学再生医学中心的Farshid Guilak博士是通讯作者。他解释说:“我们想知道TRPV4是否作为软骨形成的标记物特异性表达，以及它是否在ipsc来源的软骨细胞(负责软骨形成的细胞)中发挥调节软骨形成的功能作用。”为了实现这一目标，Guilak博士和同事们使用了一种荧光指示剂来监测小鼠ips细胞的软骨分化。结果显示，在21天的软骨形成过程中，TRPV4的表达反映了由身体自然产生的经典软骨形成标志物的表达。“此外，TRPV4的日常激活显著增加了软骨基质的生成，”Guilak博士说。(软骨基质是胶原蛋白和蛋白质的混合物，帮助软骨吸收水分，并赋予其形状和特殊特性)“这些发现告诉我们，正如我们所怀疑的，TRPV4既是iPSC软骨形成的标记，也是调节因子，”他补充说。“我们认为，iPSC软骨形成可能是研究TRPV4在软骨发育和疾病中的作用的一个极好的模型系统。对这一过程的进一步了解，有望为软骨相关疾病的新治疗方法的发展提供新的见解。“此外，当生物工程软骨设计用于膝关节置换和其他关节修复时，它可能导致优化干细胞分化的新方法。”干细胞杂志主编Jan Nolta博士说:“软骨再生是老年人急需的治疗方法，但很难实现，也是组织修复的“最后前沿”之一。”吉拉克博士和他的团队所做的出色研究将为改进骨关节炎和其他软骨疾病的研究铺平道路。”

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完整的文章“Transient receptor potential vanilloid 4 as a regulator of iPSC chondrogenesis”可以在https://stemcellsjournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/stem.3440上获得。