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研究人员确定运动可增强骨骼和免疫力的机制

UT Southwestern(CRI)儿童医学中心研究所的科学家们已经在骨髓中发现了一种特殊的环境,即所谓的“利基”环境,在该环境中会产生新的骨骼和免疫细胞。这项发表在《自然》杂志上的研究还表明,运动诱导的刺激是维持这种生态位及其所包含的骨骼和免疫形成细胞所必需的。总之,这些发现确定了一种锻炼骨骼和免疫功能的新方法。

莫里森实验室的研究人员发现,行走或跑步产生的力从骨骼表面沿着小动脉血管传递到骨骼内的骨髓中。衬在小动脉外部的成骨细胞会感觉到这些力,并被诱导增殖。这不仅允许形成新的骨细胞,从而有助于骨骼增粗,而且骨形成细胞还分泌一种生长因子,该因子可增加形成小动脉周围淋巴细胞的细胞的频率。淋巴细胞是允许免疫系统抵抗感染的B细胞和T细胞。

当骨骼形成细胞感知由运动引起的压力(也称为机械力)的能力失活时,它会减少新骨骼细胞和淋巴细胞的形成,从而使骨骼变薄并降低小鼠清除骨骼的能力。细菌感染。

肖恩·莫里森(Sean Morrison)博士说:“随着年龄的增长,骨髓中的环境发生变化,负责维持骨骼质量和免疫功能的细胞逐渐枯竭。我们对这种环境如何变化或这些细胞为何随着年龄的增长而知之甚少。”.D。,CRI主任兼霍华德·休斯医学研究所研究员。过去的研究表明,运动可以改善骨骼强度和免疫功能,我们的研究发现了一种新的机制。

莫里森实验室的先前工作发现了骨骼干细胞,这些骨骼干细胞会产生成年后在骨髓中形成的大多数新骨细胞。它们是瘦素受体+(LepR +)细胞。它们排列在骨髓血管的外部,并形成维持造血细胞的关键生长因子。莫里森实验室还发现,一部分LepR +细胞合成了一种以前未发现的成骨生长因子,称为骨生成素。Osteolectin通过使LepR +形成新的骨细胞来促进成人骨骼的维护。

在当前的研究中,莫里森实验室的博士后研究员Bo Shen博士更仔细地研究了构成Osteolectin的LepR +细胞亚群。他发现这些细胞仅存在于骨髓中的小动脉血管周围,并且它们通过合成干细胞因子(SCF)(这些细胞所依赖的生长因子)来维持附近的淋巴样祖细胞。从骨生成素阳性细胞中删除SCF会耗尽淋巴样祖细胞,并破坏小鼠对细菌感染发起免疫反应的能力。

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