آخرین مطالب

چگونه سلول های مرزی استخوان ممکن است به شکل گیری جمجمه کمک کنند —


جمجمه یک استخوان منفرد نیست، بلکه مجموعه ای از صفحات استخوانی است که در اوایل رشد به یکدیگر متصل شده اند. در مطالعه‌ای روی موش‌ها، دانشمندان دانشکده پزشکی Icahn در کوه سینا نشان دادند که چگونه فعالیت یک ژن که در گروه تازه کشف‌شده‌ای از سلول‌های مرز استخوانی فعال شده است، ممکن است نقش مهمی در شکل‌دهی جمجمه داشته باشد. جمجمه موش هایی که این ژن را نداشتند بدشکل بود و از سلول ها تهی شد به گونه ای که یادآور کرانیوسینوستوزیس است، یک اختلال رشدی که از هر 2500 نوزاد متولد شده در ایالات متحده یک نفر را تحت تاثیر قرار می دهد.

نویسنده اصلی این مطالعه گرگ هلمز، دکترا، استادیار ژنتیک و علوم ژنومی در کوه Icahn Sinai بود.

این مطالعه بر روی سلول‌های بخیه کرونر، یک مفصل فیبری که صفحات استخوانی جلو و میانی را به هم متصل می‌کند، متمرکز شد. در انسان، در بالای جمجمه، از یک معبد به شقیقه دیگر می گذرد. در طول رشد، بخیه با بافت بافری به نام مزانشیم پر می شود که حاوی سلول های بنیادی است. سلول‌های بنیادی منبع ثابتی از سلول‌های استخوانی جدید یا استئوبلاست‌ها را فراهم می‌کنند که با رشد صفحات دو طرف و بزرگ شدن جمجمه مورد نیاز است. در بزرگسالان، این سلول‌های بنیادی تحلیل رفته و مفاصل بین صفحات استخوانی به هم می‌پیوندند.

کرانیوسینوستوز یک نقص مادرزادی است که در آن این همجوشی پیش از موعد اتفاق می‌افتد و در نتیجه نوزادانی با جمجمه بد شکل به دنیا می‌آیند که ممکن است دچار مشکلات عصبی شوند. دانشمندان نشان داده‌اند که حدود 25 درصد موارد به جهش‌های ژنتیکی مرتبط هستند و رشد طبیعی بخیه‌ها توسط عوامل رشد مختلف کنترل می‌شود. از بین تمام بخیه‌های مورد نیاز برای تشکیل جمجمه، بخیه کرونر معمولاً در کرانیوسینوستوزیس تحت تأثیر قرار می‌گیرد.

در این مطالعه، آزمایشگاه هولمز با محققان آزمایشگاه‌های بن ژانگ، دکترا، هارم ون باکل، دکترا، و اتیلین وانگ جابز، دکترای ایکان کوه سینا، کار کرد. آنها با هم بررسی کردند که چگونه فعالیت ژنتیکی در سلول های بخیه تاج در طول رشد اولیه تغییر می کند. برای انجام این کار، آن ها سطح RNA سلول های بخیه جداگانه موش های جنینی را حدود یک تا سه روز قبل از تولد طبیعی موش ها اندازه گیری کردند.

نتایج آنها نشان داد که ژنی که مولکولی به نام پروتئین برهمکنش جوجه تیغی (HHIP) را کد می کند، نقشی منحصر به فرد و حیاتی در توسعه بخیه های تاجی ایفا می کند. این ژن در گروه جدیدی از سلول های مزانشیمی فعال تر از استئوبلاست ها بود. در واقع، دانشمندان با بررسی سلول‌های بخیه‌های دیگر، روند مخالف را مشاهده کردند. آزمایش‌های ردیابی نشان داد که پس از تولد استئوبلاست‌های بخیه‌های کرونر از این سلول‌های مزانشیمی مشتق شده‌اند. علاوه بر این، جمجمه‌های موش‌های جهش یافته جنینی که ژن HHIP را نداشتند، با موش‌های معمولی شکل متفاوتی داشتند. به طور خاص، سلول‌های مزانشیمی کمتری وجود داشت که استخوان‌های جمجمه را جدا می‌کرد و بخیه کرونر جهش یافته نزدیک به جوش خوردن بود.

پروتئین های جوجه تیغی فاکتورهای رشدی هستند که به عنوان راهنمای رشد و نمو طبیعی در گونه های مختلف شناخته شده اند، از جمله تقویت رشد استخوان. HHIP برای مهار فعالیت جوجه تیغی شناخته شده است. برای نویسندگان این مطالعه، نتایج آنها نشان می دهد که ژن HHIP فعالیت جوجه تیغی را کاهش می دهد تا امکان توسعه طبیعی بخیه کرونر را فراهم کند. آنها امیدوارند که مطالعات ژنتیکی تک سلولی پیشرفته مانند این به محققان درک کامل تری از نحوه شکل گیری جمجمه در شرایط سالم و بیماری بدهد.

منبع داستان:

مواد ارائه شده توسط بیمارستان کوه سینا / دانشکده پزشکی کوه سینا. توجه: محتوا ممکن است برای سبک و طول ویرایش شود.