在子宫内,胎儿的运动,如踢腿,会产生机械力,驱动健康的骨骼和关节发育,包括它们的形状。然而,这些机械运动如何影响软骨和骨骼形成的确切机制尚不清楚。
TRPV4可能是未来治疗婴儿骨骼生长异常药物的有价值的靶点
Nidal Khatib博士
生物工程系
现在,发表在《科学进展》杂志上的一项新研究表明,细胞膜上一种名为TRPV4的离子通道是胎儿运动产生的机械负荷与健康骨骼和关节形成之间的关键环节。因此,TRPV4可能是未来骨骼发育异常治疗的一个有价值的靶点。
帝国理工大学生物工程系的第一作者Nidal Khatib博士说:“如果我们的发现可以在人类身上得到验证,TRPV4可能是未来治疗婴儿骨骼生长和塑造异常的治疗药物的有价值的靶点,甚至是生长新组织来治疗成人关节关节炎。”
都柏林大学学院(UCD)的资深作者Niamh Nowlan教授说:“这项研究确定了TRPV4通道在将婴儿在子宫内运动的机械信号转化为骨骼健康发育的过程中发挥着关键作用。该通道未来可能成为一种治疗方法的一部分,以减少胎儿运动减少或限制对婴儿骨骼发育的影响。”
发育中的小鼠胚胎大腿骨染色以突出胶原蛋白。
胎儿运动是婴儿健康和发育的重要标志。这些动作对婴儿骨骼和关节的发育也很重要。当婴儿活动不足,或者他们的活动在某种程度上受到限制时,他们的关节就不能正确形成,从而导致髋关节发育不良,即髋关节不稳定或脱位,或关节挛缩,即多个关节角度异常倾斜。
在健康的骨骼发育过程中,机械力激活TRPV4通道,允许某些离子进出细胞。为了进行这项研究,研究人员阻断了小鼠胚胎肢体中TRPV4的活性,并研究了其影响。
他们发现,阻断TRPV4会减少细胞的增殖和软骨基质的产生,这两者都会影响关节的生长。
哈提卜博士说:“我们的研究结果揭示了胎儿骨骼发育的一个重要机制,因此,这是一种新药的潜在靶点,可以帮助胎儿在子宫内生长,或帮助成年人患上关节炎等膝关节疾病。”
接下来,研究人员将研究如何消除胎儿运动不足对正在发育的骨骼造成的衰弱影响。未来的工作方向还包括利用他们对发育中的TRPV4离子通道的新理解,推动成人骨骼再生策略的成功问世。
诺兰等人的“TRPV4在产前骨骼发育中的机械调节作用”,于2023年1月25日发表在《科学进展》上。
主图:Shutterstock
注:本文由院校官方新闻直译,仅供参考,不代表指南者留学态度观点。