Стволовые клетки, специализирующиеся на заживлении переломов

Новый тип стволовых клеток - остеохондроретикулоциты - самообновляются и дают ключевые костные и хрящевые клетки, включая остеобласты и хондроциты. При переносе в область перелома они способствуют восстановлению кости.

Клетки, именуемые остеохондроретикулярными (ОХР) стволовыми клетками, были открыты путём отслеживания экспрессируемого ими белка Gremlin 1. Используя его, учёные определили, что ОХР самообновляются и дают ключевые костные и хрящевые клетки, включая остеобласты и хондроциты. Авторы исследования, опубликованного в журнале Cell (Worthley et al., Gremlin 1 Identifies a Skeletal Stem Cell with Bone, Cartilage, and Reticular Stromal Potential) показали, что стволовые остеохондроретикулоциты при переносе в область перелома способствуют восстановлению кости.

«Сейчас мы пытаемся понять, можно ли использовать данные клетки, чтобы специфически восстановиться после перелома. Если вызвать перелом у мыши, данные клетки оживут и будут генерировать костную и хрящевую ткань, заживляя перелом. Вопрос в том, может ли это происходить у человека?» - говорит Сиддхартха Мукгерже (Siddhartha Mukherjee, сотрудник медицинского центра Колумбийского университета, ведущий автор исследования).

Учёные полагают, что ОХР-стволовые клетки будут обнаружены и в костной ткани человека, так как биология костей мыши и человека схожа. Дальнейшие исследования могут углубить существующее понимание того, как противостоять развитию остеопороза, остеоартрита, возникновению переломов, а также как лечить данные патологии.

«Результаты проведённого нами исследования повышают вероятность создания лекарственных препаратов и средств, направленных на стимуляцию продукции ОХР-стволовых клеток и повышение способности организма заживлять перелом. Данный процесс с возрастом значительно ухудшается», - говорит Тимоти Вонг (Timothy C. Wang, сотрудник медицинского центра Колумбийского университета, инициатор проведённого исследования). Ранее доктор Вонг обнаружил аналогичные стволовые клетки (reticular stem cells), формирующие соединительную ткань, окружающую эпителий кишечника.

«Данные клетки особенно активны в ходе развития, но, кроме того, их число возрастает в организме взрослого человека в результате повреждения кости», - говорит Джерард Керсинти (Gerard Karsenty, заведующий кафедрой генетики и развития, один из членов научной группы, проводившей исследование).

Осуществлённая научная работа также показала, что взрослые ОХР отличны от мезенхимальных стволовых клеток (МСК), которые участвуют в генерации костной ткани в ходе развития и в зрелом возрасте. Предполагалось, что МСК обеспечивали происхождение всей костной, хрящевой и жировой ткани. Однако текущее исследование показало, что мезенхимальные стволовые клетки не образуют молодую костную и хрящевую ткань. Работа специалистов медицинского центра Колумбийского университета подтверждает то, что на самом деле данную функцию выполняют ОХР-стволовые клетки и что МСК и ОХР-стволовые клетки участвуют в поддержании здоровья и заживлении костей у взрослых людей. Авторы проведённого исследования полагают, что ОХР могут участвовать в развитии рака мягких тканей.