加州大學 - 舊金山 (UCSF) 科學家確定骨頭矩陣的質量,骨頭關鍵部件,是由叫作轉化生長因子的分子調控的 beta。
查找,他們說,建議防止和對待骨折的一個可能的目標與老化和遺傳病相關。
這個研究在國家科學院的行動的在線早期的編輯本週末將報告 (PNAS)。
骨頭的能力抵抗故障取決於質量或者數量的骨頭、其結構和骨頭矩陣的質量,在細胞之間的礦化的材料。
幾個分子系數顯示調控骨頭質量和結構。 到目前為止,然而,什么都未顯示調控骨頭矩陣,對骨頭彈性和韌性負責。
有重大的分歧關於骨頭矩陣的質量是否在單個中變化和,如果它,它是否可能為治療原因被修改。 無論如何,直到現在,科學家缺乏評定的其質量一個方法,并且戲弄其影響, UCSF 輔助附屬教授說高級研究作者塔瑪拉 Alliston, PhD,細胞和組織生物。
在當前研究中,測試的小組 beta 的轉化生長因子 (TGF-â) 是否調控骨頭矩陣屬性,因為有它可能的暗示。 TGF-â 在 osteoblasts,導致骨頭矩陣的細胞發展知道扮演作用。
研究員執行了他們的評估在基因上設計的五套鼠標導致 TGF-â 信號的不同於的級別在 osteoblasts 內的,并且,比較的,在正常或者 『通配類型』鼠標。 在動物被施了無痛安樂死後,這個小組使用在材料學發展的高靈敏的儀器 -- 基本強制顯微學、 X-射線 X線體層照相術和微型喇曼分光學 -- 評定骨頭骨頭質量和結構的矩陣獨立屬性。 他們也比較了對破裂的骨頭』阻力在一個彎曲試驗。
結果根據 Alliston 是值得注意的。 在基因上設計的動物中生產 TGF-â 高水平,指示的骨頭矩陣的評定增加了對破裂的感受性。 這個矩陣較不艱苦是較少彈性,和礦物磷酸鈣的包含的底層。 另外,動物的骨頭對在這個彎曲試驗的破裂是較没有抵抗性。
相反,在與 TGF-â 的低水平的動物中骨頭矩陣是更加有彈性的,更加困難,有更高的礦物濃度,并且整體骨頭增加了質量。 另外,骨頭對在這個彎曲試驗的破裂是有抵抗性。
骨頭學習了包括了股骨、脛骨和 calvarial 頂骨。
「這是第一個證據骨頭矩陣屬性可以由增長因子調控,并且那通過修改 TGF-â 路,特別地,這些屬性可以是受控的」,說 Alliston。
這個研究建議,她說, TGF-â 可能為在患者的臨床干預被瞄準。 「通過減少在相關站點的 TGF-â 信號這個機體的,我們可能能改進骨頭的質量到二者之一防止在骨關節炎和骨質疏鬆症發生的故障,或者改進骨頭維修服務的質量和速度在骨折、聯合安放,牙插入物或者骨頭嫁接之後的。
此方法可能證明特別有用為變老嬰兒潮出生者,聯接替換療法在幾年中經常失效,說 Alliston。 熟悉內情的替換,例如,在 15 年內經常失效,并且第二替換採取在這個機體的重大的通行費。 接受熟悉內情的替換的人員在年齡 55 或 60 將在年齡 70 之前一般需要第二個。
「如果我們可能在移植的站點減少 TGF-â 的生產,我們也許能加強被形成的骨頭的質量」,在口頭和顱面的科學主要作者說這個研究, Guive Balooch, BA 的,在 UCSF 畢業生生物工藝學程序和分部。