یکپارچگی ماتریس غضروف بستگی به میتوکندری تنفسی دارد


همه استخوانها مانند غضروف شروع می شوند. غضروف یک ماتریس بزرگ و خاص (ماتریس خارج سلولی) در اطراف سلول ها ایجاد می کند که باعث رشد ساختارهای اسکلتی می شود و در حفظ شیوه زندگی متحرک مهم است.

پوکی استخوان ، آرتروز و سایر بیماریهای سیستم اسکلتی عضلانی از علل اصلی درد مزمن و از دست دادن تحرک در سراسر جهان هستند. تغییرات در ماتریس خارج سلولی می تواند منجر به بروز چنین بیماریهای مزمن در اوایل کودکی یا کهنسالی شود.

فرآیندهایی که متابولیسم بیو انرژی و عملکرد ماتریکس خارج سلولی را تنظیم می کنند باید برای اطمینان از سازماندهی مناسب غضروف هماهنگ شوند. اما رابطه متقابل بین این فرایندهای حیاتی روشن نیست.

دانشمندان در آلمان یک روش ترکیبی از توالی RNA تک سلولی با دقت بالا (scRNA-Seq) ، تجزیه و تحلیل ماتریس طیف سنجی جرمی و میکروسکوپ توان اتمی را برای درک مبادله بین ماتریس خارجی و زنجیره تنفسی میتوکندری درون سلولی اتخاذ کرده اند. در غضروف بالغ

یافته هایی که ممکن است منجر به ایجاد رویکردهای تشخیصی و درمانی جدید برای بیماری های سیستم اسکلتی عضلانی شود در این مقاله منتشر شده است. مجله شیمی بیولوژیکی ، “عملکرد زنجیره تنفسی میتوکندری یکپارچگی ماتریس خارج سلولی را برای غضروف افزایش می دهد.”

Bent Brachvogel ، Ph.D. ، رئیس بخش نوزادان تجربی در دانشکده پزشکی و بیمارستان دانشگاهی کلن ، آلمان ، نماینده گروه تحقیقاتی FOR2722 “عوامل مولکولی جدید هموستاز ماتریس بین سلولی عضلانی-اسکلتی” است که توسط بودجه تأمین شده است. بنیاد تحقیقات آلمان (DFG) و نویسنده ارشد مطالعه گفت: “تبادل انرژی سلولی برای تولید ماتریس خارج سلولی بسیار مهم است ، اما فعل و انفعالات بین این اجزا هنوز به اندازه کافی درک نشده است. ما اهمیت

کریستینا باب ، دکترا ، اولین نویسنده این مطالعه: “مطالعه ما زنجیره تنفسی میتوکندری را به عنوان یک هدف درمانی جدید در درمان ماتریکس خارج سلولی معیوب در بیماری غضروف دژنراتیو شناسایی کرد.”

به عنوان یک سیستم مدل ، دانشمندان از موش های جهش یافته با غیرفعال سازی ژنتیکی انتخابی زنجیره تنفسی میتوکندری در بافت غضروف استفاده کردند. محققان گفتند که در موش های جهش یافته یک ماهه ، ناحیه مرکزی غضروف مفصلی در بالای جمجمه به طور غیرطبیعی گشاد شده و سلول های غضروف (کندروسیت ها) و یک ماتریکس خارج سلولی را نشان می دهد.

از طریق تجزیه و تحلیل SCRNA-Seq ، محققان کاهش ژن های زنجیره تنفسی میتوکندری را در گروه کندروسیت ها و تنظیم منحصر به فرد ژن ها که یک ماتریکس خارج سلولی را در سلول های غضروفی که با مفصل لگن مخالف نیستند (کندروسیت های غیر مفصلی) سنتز کردند.

این تغییرات در بیان ژن با تغییر در ترکیب ، ساختار و سفتی ماتریکس خارج سلولی در بافت غضروف بالغ همراه است ، به ویژه تغییرات در میزان کلاژن در بافت غضروف و میزان پیوند عرضی فیبر کلاژن الاستیک. یک مش ثابت ایجاد کنید.

این تیم نشان داد که از دست دادن تنفس میتوکندری منجر به اختلال ، گسترش و سخت شدن زمینه غضروف به دلیل اختلال در سیگنالینگ متابولیک و در نتیجه تغییرات در ترکیب غضروف و خواص مکانیکی آن می شود.

“این نتایج نشان می دهد که اختلال عملکرد زنجیره تنفسی میتوکندری یک عامل کلیدی در ارتقاء یکپارچگی ماتریکس خارج سلولی و پایداری مکانیکی در غضروف و احتمالاً در بسیاری از بافتهای دیگر است.”

دیدگاهتان را بنویسید