Hox基因控制参与骨形成和修复的干细胞

一项新的研究发现，长期以来已知控制出生前骨骼形成的基因也控制着生命后期的骨骼愈合。

在 NYU Langone Health 的研究人员的带领下，一项新研究确定了特定于身体每个部位的关键 Hox 基因，作为参与骨骼形成和修复的干细胞的控制者。HOX 蛋白就像人体的“邮政编码”，通过编码转录因子指令来指定胎儿四肢的位置，转录因子附着在 DNA 上并影响基因的作用。

研究作者说，这种调整会引导未成熟的干细胞在子宫内繁殖和成熟，在正确的位置变成心肌、神经、骨骼等。骨骼是将干细胞池保存到成年期的组织之一，准备成熟为维持健康组织和治愈骨折所需的替代细胞。

最近在线发表在《发展》杂志上的这项新工作发现，成年期的 Hox 遗传程序控制着一种称为骨膜干细胞和祖细胞或 PSCP 的骨干细胞类型。根据它们最初形成时由子宫决定的位置，这些细胞在骨骼愈合中起着核心作用。众所周知，HOX 基因可以编码设定人体形成计划的空间代码，该研究显示 HOX 基因可为来自不同位置的成体干细胞提供再生它们所在的特定骨骼所需的特性。

研究人员说，在衰老过程中，这些干细胞会耗尽，导致骨骼变弱，更容易骨折，愈合更慢。为了应对这种愈合损失，研究小组证明，增加指导在胫骨中构建Hoxa10转录因子的基因的活性，在衰老的小鼠中，胫骨是两个“胫骨中较大的一个”，导致 32.5骨折修复能力的恢复百分比。

我们的数据揭示了 Homeobox 或 Hox 基因以前未知的功能，作为成年期干细胞成熟的重要位置特异性调节剂，其表达的短期局部增加能够推动愈合。成体干细胞作为造骨细胞的来源，在治疗受损人群中的治疗前景是巨大的。”

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