我院欧阳宏伟课题组在Stem Cells杂志上发表论文

来源 : 顾颖杰     发布时间 :2014-10-27    浏览次数 :2682

    干细胞杂志《Stem Cells》近日在线发表了基础医学系欧阳宏伟教授课题组的研究成果“Mohawk Promotes the Tenogenesis of Mesenchymal Stem Cells through Activation of the TGFβ Signaling Pathway“。文章首次发现和报道了转录因子Mohawk (Mkx) 在肌腱病理、损伤和再生过程中的功能和作用机制。
   肌腱组织损伤后自我修复能力有限,修复后的肌腱常由瘢痕组织组成,组织结构和力学性能差,易重复断裂。目前对肌腱损伤的临床治疗进展缓慢,很大程度上是因为对肌腱基本发育生物学知识的相对缺乏。最近,有研究发现,Mohawk(Mkx)缺失的小鼠部分肌腱出现缺陷,这表明Mkx在肌腱发育中有重要作用。但目前关于Mkx在肌腱病理,肌腱损伤和再生中的功能及相关作用机制尚无报道。
    首先,该课题组发现了Mkx在肌腱病理、发育、损伤过程中的作用:Mkx在肌腱炎中表达显著降低,表明Mkx具有参与正常肌腱生理功能的维持的作用;Mkx在肌腱不同发育阶段的表达具有差异,表明 Mkx具有阶段性调节作用;Mkx在肌腱损伤早期高表达,但随着组织自我修复的进行,Mkx表达降低,表明Mkx在参与肌腱的自我修复;在跟腱损伤修复模型中,过表达Mkx的组织工程肌腱修复形成的再生肌腱组织,具有更致密的细胞外基质结构,更多的胶原含量和更好的生物力学性能。因此,Mkx可有效地促进跟腱损伤的再生。
    其次,该课题组发现了Mkx的作用机制,即Mkx通过上调肌腱转录因子Scleraxis(Scx)和细胞外基质等腱系基因的表达促进间充质干细胞向腱系分化。Scx是肌腱起始发育的重要标志分子,是肌腱发育的第一信号。但目前对Scx调控的机制及肌腱发育成熟的第二信号却知之甚少。我们的研究首次发现了Mkx调控Scx表达的机制,即Mkx与Tgfb2的promoter结合,直接调控Tgfb2的表达。通过激活TGFbeta信号途径,间接上调Scx表达。课题组进一步观察到,Mkx促间充质干细胞向腱系分化效果强于Scx,表现更为显著地促进胶原纤维生长和腱系基因的表达。这表明Mkx是参与肌腱发育成熟的关键转录因子和第二信号。
   以上结果提示,Mkx可作为治疗肌腱疾病,肌腱损伤再生的新靶点。可进一步与组织工程力学、材料拓扑结构、转录因子、细胞因子等元素的结合,通过程序化精细调控干细胞的分化,获得治疗肌腱疾病和损伤的理想的种子细胞和肌腱组织。因此,本课题通过对转录因子Mkx在肌腱分化和再生中作用及机制的研究,为肌腱基本生物学提供了新知识,为肌腱修复和再生提供了新的思路。
  该课题的第一作者是干细胞与再生医学专业2010级博士研究生刘欢欢。指导教师是欧阳宏伟教授和陈晓博士。该课题受到国家自然科学基金和浙江省自然科学基金等项目的资助。