연골 세포를 생성하는 새로운 메커니즘을 발견

[아름이]

연골 세포를 생성하는 새로운 메커니즘을 발견
날짜:
2022년 11월 30일
원천:
포사이스 연구소
요약:
연골 퇴화 및 손상은 전 세계적으로 3억 5천만 명의 사람들에게 영향을 미칩니다. 이러한 상태의 환자는 시간이 지남에 따라 통증과 불편함이 증가합니다. 그러나 조직 재생 연구의 흥미로운 돌파구는 의미 있는 완화를 약속합니다.

연골 퇴화 및 손상은 전 세계적으로 3억 5천만 명의 사람들에게 영향을 미칩니다. 이러한 상태의 환자는 시간이 지남에 따라 통증과 불편함이 증가합니다. 그러나 조직 재생 연구의 흥미로운 돌파구는 의미 있는 완화를 약속합니다. The Forsyth Institute의 교수진이 이끄는 이 연구는 미래의 연골 손상 및 퇴행 치료를 위한 재생 의학에 큰 영향을 미치는 연골 세포를 만드는 새로운 접근 방식을 제안합니다.

모든 주말 전사가 이해하듯이 무릎, 어깨 및 엉덩이와 같은 관절의 연골 부상은 극도로 고통스럽고 쇠약해질 수 있습니다. 또한 관절염 및 악관절 장애(TMJ)와 같은 연골 퇴화를 유발하는 상태는 전 세계 3억 5천만 명의 사람들에게 영향을 미치고 매년 미국 공중 보건 시스템에 3,030억 달러 이상의 비용이 듭니다. 이러한 상태로 고통받는 환자는 시간이 지남에 따라 통증과 불편함이 증가합니다.

그러나 The Forsyth Institute의 교수진이 이끄는 흥미로운 연구는 미래의 연골 손상 및 퇴행 치료를 위한 재생 의학에 큰 영향을 미치는 연골 세포를 만들기 위한 새로운 전략을 제안합니다. "GATA3 mediates nonclassical β-catenin signaling in skeletal cell 운명 결정 및 이소성 연골 형성"이라는 제목의 논문에서 공동 제1 저자인 Takamitsu Maruyama와 Daigaku Hasegawa, 수석 저자인 Wei Hsu는 다음과 같은 두 가지 획기적인 발견에 대해 설명합니다. β-카테닌이라는 다면 단백질.

Hsu 박사는 Forsyth Insitute의 선임 과학자이자 Harvard University의 발달 생물학 교수입니다. 그는 또한 Harvard Stem Cell Institute의 제휴 교수진이기도 합니다. 연구를 수행한 다른 구성원으로는 스위스 과학자 Tomas Valenta와 Konrad Basler, 캐나다 과학자 Jody Haigh와 Maxime Bouchard가 있습니다. 이 연구는 Science Advances 최신호에 실렸습니다 .

Forsyth의 Dr. Maruyama는 "이 연구의 목표는 연골을 재생하는 방법을 알아내는 것이었습니다. 우리는 체세포가 뼈 대신 연골이 되도록 세포 운명을 제어하는 ​​방법을 결정하고 싶었습니다."라고 말했습니다.

이전에는 Wnt 신호 전달 경로가 세포가 뼈가 되는지 연골이 되는지를 결정하는 요인이라고 생각했습니다. Wnt 신호를 전달하는 마스터 인자는 β-카테닌입니다. 이러한 믿음의 근거는 β-카테닌이 파괴되면 뼈가 연골이 된다는 결과였습니다.

그러나 β-카테닌은 또한 세포 간 상호 작용을 촉진하는 세포 부착 분자로 작용합니다. 이는 Wnt 신호 전달에서 그 역할이 발견되기 전에 확인된 원래의 기능입니다. Hsu 박사는 "우리는 이 분자가 세포 운명 결정에 중요하다는 것을 알고 있지만 그 메커니즘은 연구할 여지가 남아 있습니다."라고 말했습니다.

팀은 β-카테닌이 신호 전달에 부분적으로만 손상되었을 때 어떤 일이 발생하는지 테스트했으며, 이 경우 세포가 뼈나 연골을 형성할 수 없다는 것을 발견했습니다. 이러한 테스트 후 과학자들은 Wnt 신호가 뼈 형성의 결정 요인이지만 연골 생성에는 충분하지 않다는 결론을 내렸습니다.

"우리는 세포의 운명을 결정하는 요소가 무엇인지 알고 싶었습니다."라고 Maruyama 박사는 말했습니다. "Wnt 신호가 아닌 경우 연골이 되도록 세포를 재프로그래밍하는 것은 무엇입니까?"

이 질문은 골격 세포의 운명 전환을 담당하는 β-카테닌의 대체 작용인 GATA 3이라는 두 번째 주요 발견으로 이어졌습니다. GATA3는 세포에서 연골 특이적 유전자 발현을 활성화하는 단일 유전자 조절자입니다. Wei Hsu 박사는 "기본적으로" GATA3는 재프로그래밍에 필요한 게놈 서열에 결합합니다. 유도 만능 줄기 세포(iPSC)라고 하는 배아 줄기 세포 유사 세포를 생성하는 줄기 세포 인자."

이러한 방식으로 세포의 운명을 제어할 수 있다는 것은 세포가 뼈, 연골 또는 지방이 되도록 지시하는 것을 가능하게 합니다. 이는 연골 손상 및 연골 퇴행을 겪고 있는 4명 중 1명의 사람들을 위한 새로운 치료법을 만드는 데 엄청난 영향을 미칩니다. 현재 연골을 재생시킬 수 있는 치료법은 없으며 현재 치료법으로는 관절 기능을 개선할 수 없습니다.



출처 : https://www.sciencedaily.com/