科研速递
Advancedglycationendproductionsandtendonstem/progenitorcellsinpathogenesisofdiabetictendinopathy
LiuShi,PanpanLu,GuangchunDai,YingjuanLI,YunfengRui
年9月,医院芮云峰教授课题组在WorldJournalofStemCells(IF=5.)杂志在线发表了题为“Advancedglycationendproductionsandtendonstem/progenitorcellsinpathogenesisofdiabetictendinopathy”的综述。
在国家自然基金面上项目(和)和江苏省“十三五”科教强卫医学重点人才项目(ZDRCA)的持续资助下,芮云峰课教授课题组近年来在糖尿病肌腱病变的病理机制方面完成了一系列研究工作,深入阐述了肌腱干细胞错误分化在其中的作用与潜在的分子机制。
年,课题组通过文献综述发现,慢性肌腱病变是糖尿病患者运动系统常见的并发症,其主要累及冈上肌腱、髌腱和跟腱等,主要表现为钙化、慢性疼痛、关节活动受限和肌腱韧带的断裂等。目前临床治疗缺乏有效的手段,其根本原因在于其病理机制尚未完全阐明。糖尿病肌腱病变在影像学和组织学上表现为典型的肌腱组织增厚、肌腱纤维排列紊乱、微小撕裂、钙化灶形成和晚期糖基化终末产物(AGEs)沉积。课题组研究发现,糖尿病肌腱组织的病理改变中存在非肌腱组织化生甚至有骨软骨样细胞形成。早在年,芮云峰等在国际上率先报道了大鼠肌腱中存在一群特殊的,具有多项分化潜能的间充质干细胞群:肌腱干细胞。随后一系列研究证实,这群细胞成肌腱分化在肌腱内可发挥维持肌腱稳态和参与肌腱修复的作用,而其错误分化将在慢性肌腱病的发生、发展过程中发挥重要作用。然而,肌腱干细胞的错误分化是否也是导致糖尿病肌腱病变的潜在原因之一尚不清楚。我们通过建立了糖尿病大鼠的动物模型,发现糖尿病大鼠肌腱内成骨、成软骨分化相关标记物显著升高,成肌腱分化和成脂肪分化相关标记物显著降低。随后,我们成功提取了糖尿病大鼠的髌腱来源的肌腱干细胞,发现糖尿病肌腱干细胞体外增殖能力显著降低;糖尿病肌腱干细胞却具有更强的成骨分化和成软骨分化能力,而成肌腱分化和成脂分化能力显著降低,我们的研究验证了这个假说。后续研究聚焦在肌腱干细胞错误分化的分子调控机制,发现糖尿病肌腱细胞外基质中可见晚期糖基化终末产物(AGEs)的沉积以及AGEs受体RAGE的激活,糖尿病肌腱干细胞的错误分化可能是由于AGEs激活RAGE引起的最后,我们的研究验证了AGEs可以通过激活RAGE促进肌腱干细胞成骨和成软骨分化。然而,AGEs/RAGE的激活导致的进一步分子生物学改变尚未完全阐明,后续研究在年获得江苏省自然科学基金青年基金项目(BK0398)和江苏省双创人才项目()资助,课题组有望在前期研究的基础上在分子机制研究中取得新进展。
通过该文献综述,我们进一步清晰阐明AGEs的沉积影响了肌腱干细胞和其他骨骼肌肉系统来源的干细胞的增殖及分化特性,在糖尿病肌腱病变的病理机制中发挥重要作用。通过对糖尿病肌腱病变机制的深入研究,确立细胞与分子调控靶点,将对预防糖尿病肌腱病的发生、促进糖尿病肌腱病损伤修复、提高糖尿病患者运动系统机能以及建立新型有效的临床预防和治疗方案都具有重要的意义。
医院芮云峰教授为本文通讯作者
医院石柳住院医师为本文第一作者
石柳
医院创伤骨科及创伤救治中心医师。香港中文大学矫形外科及创伤学博士。江苏省双创博士(年)。《中国修复重建外科杂志》青年编委。主持江苏省自然科学基金青年基金一项。近年来以第一/共同第一发表SCI论文8篇。
芮云峰
教授、主任医师、博士生导师。东南大学医学院院长助理、医院骨科副主任、外科学系副主任,东南大学创伤骨科研究所副所长。
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