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为什么婴儿需要在子宫内移动

发表于 2018-03-13

科学家刚刚发现为什么婴儿需要在子宫内移动以发展强壮的骨骼和关节。事实证明,有一些关键的分子相互作用受到运动的刺激,并引导胚胎的细胞和组织建立一个功能强大但具有可塑性的骨架。如果胚胎不移动,可能会失去一个重要的信号,或者错误地输送一个不适当的信号,这可能导致脆性骨骼或异常关节的发育。


早期胚胎中的细胞接收生物信号,指示它们对不同类型的组织作出贡献,并且在不同的地方。例如,我们的骨骼需要由坚固而有弹性的材料制成,以保护和支撑我们的身体,而我们的关节(例如我们的膝盖和肘部)需要能够平稳移动。因此,在关节处,骨骼需要覆盖光滑,润滑的软骨。因此,早期胚胎中的细胞根据它们的位置决定是形成骨还是软骨。


科学家们了解许多指导细胞构建骨骼的信号,但对关节处软骨的定向知之甚少。目前关节退变的临床治疗是关节置换术,它改善了许多人的生活质量,但涉及侵入性手术,并非永久性的解决方案。如果我们更好地了解胚胎如何在关节处形成关节软骨,我们将能够更好地提出从干细胞再生软骨的方法,从而为关节损伤和疾病提供更好的治疗方法。


都柏林圣三一学院动物学教授Paula Murphy共同领导了刚刚在国际领先发展杂志“ Development”上发表的研究成果。她说:“关于软骨如何定向的理解相对缺乏是一个不幸的知识差距,因为有许多影响关节的疼痛,衰弱的疾病 - 像骨关节炎 - 还因为我们还经常伤害我们的关节,导致他们失去这种保护性软骨覆盖物。”


“我们的新发现表明,在没有胚胎运动的情况下,应该形成关节软骨的细胞会接收到错误的分子信号,其中一种信号丢失而另一种不适当的信号被激活,总之,细胞接收到信号当他们应该收到说'做软骨'的信号时说'做骨头。”


在这个发现之前,使用可以改变运动的小鸡和小鼠胚胎,科学家们之前已经表明,当运动减少时,关节处的关节细胞形成不正常,并且在极端情况下,骨骼可以在关节融合,但他们不知道为什么。现在,他们已经将健康发展的基本机制隔离开来,为胚胎移动的重要性以及建立健康关节所需的特定信号提供了新的见解。


接下来的步骤将会看到科学家们到目前为止所学的知识,并尝试激活正确的信号,以制造稳定的软骨,从而有助于健康的关节。这将涉及将细胞暴露于所有重要的生物和生物物理信号的不同组合以找到完美的配方。他们的继续工作也将围绕需要确切运动的知识建立起来,这可能有助于早期诊断问题,并建议临床医生如果需要可以补偿自然运动。例如,它可以通知物理治疗方案,以减轻所产生的问题。

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