Ο ρόλος των υπερτροφικών χονδροκυττάρων στην ανάπτυξη και αποκατάσταση των οστών
Η κανονική και ρυθμισμένη ανάπτυξη των σκελετικών οστών είναι θεμελιώδης για την ανάπτυξη των θηλαστικών. Αυτή η πολύπλοκη διαδικασία περιλαμβάνει την ανάπτυξη χονδροκυττάρων, τη μετατροπή τους σε οστεοβλάστες και τη δημιουργία νέων αιμοφόρων αγγείων που θα τροφοδοτήσουν τους νεοσχηματισθέντες ιστούς των οστών.
Η σημασία των υπερτροφικών χονδροκυττάρων
Ενώ οι οστεοβλάστες προέρχονται από διάφορους προγονικούς κυτταρικούς τύπους, πάνω από το 60% των οστεοβλαστών στα θηλαστικά προέρχονται από μια συγκεκριμένη κατηγορία, τα υπερτροφικά χονδροκύτταρα (HCs). Αυτά τα κύτταρα είναι εξαιρετικά ευέλικτα και συμμετέχουν σε πολλές διαδικασίες ανάπτυξης και συντήρησης των οστών, όπως η επούλωση τραυματισμών και η κανονική αγγειογένεση. Ωστόσο, οι συγκεκριμένοι μηχανισμοί που διέπουν τη λειτουργία τους παραμένουν ασαφείς.
Η έρευνα και τα ευρήματα
Μια ομάδα ερευνητών, με επικεφαλής τον καθηγητή Liu Yang και τον δρ. Chao Zheng από το Στρατιωτικό Ιατρικό Πανεπιστήμιο της Κίνας, διερεύνησε τους ρόλους των HCs στην ανάπτυξη των οστών σε ποντίκια. Τα ευρήματα της έρευνας δημοσιεύθηκαν στο περιοδικό Bone Research στις 10 Νοεμβρίου 2025.
Η ομάδα, έχοντας προηγουμένως μελετήσει τη μετατροπή των HCs σε οστικό ιστό, εστίασε στις νέες μορφές που αποκτούν τα HCs κατά τη διάρκεια διαφόρων σταδίων ανάπτυξης των οστών. Δημιούργησαν διαγονιδιακά ποντίκια με επιλεκτική αφαίρεση των HCs. Σε σύγκριση με τα φυσιολογικά ποντίκια, τα ποντίκια χωρίς HCs ήταν μικρότερα, με κοντύτερα άκρα, στρογγυλά κρανία και παραμορφωμένες σπονδυλικές στήλες. Τα μακρά οστά τους, όπως το μηριαίο, παρουσίαζαν λιγότερα αιμοφόρα αγγεία.
Γενετικές και πρωτεϊνικές αναλύσεις
Η ανάλυση των μοτίβων έκφρασης γονιδίων των HCs αποκάλυψε οκτώ μονοπάτια που οδηγούν στη δημιουργία του οστικού μυελού, ενώ ένα άλλο κατευθύνει τη διαδικασία οστικής δημιουργίας. Στο πλαίσιο του μονοπατιού οστικής δημιουργίας, η ομάδα εντόπισε επτά υποτύπους. Οι αναλύσεις των πρωτεϊνών που εκκρίνονται από τα PADs (προγονικά αγγειακά κύτταρα) αποκάλυψαν παράγοντες όπως οι Vegfa, Thbs4, Fn1, Cxcl1, Col6a1 και Col1a2, οι οποίοι σηματοδοτούν τα ενδοθηλιακά κύτταρα.
Ο δρ. Zheng δήλωσε ότι τα αποτελέσματα υποδεικνύουν πως τα PADs πιθανόν επικοινωνούν με τα ενδοθηλιακά κύτταρα μέσω του μονοπατιού Thbs4-(Cd36/Cd47). Προηγούμενες μελέτες έχουν δείξει ότι η Θρομβοσπονδίνη 4 (Thbs4) είναι ιδιαίτερα αποτελεσματική στην πρόκληση δημιουργίας αιμοφόρων αγγείων σε άλλους ιστούς. Η ομάδα διαπίστωσε ότι η συμπλήρωση με Thbs4 αύξησε τη δημιουργία αιμοφόρων αγγείων και την επούλωση στα οστά των ποδιών από ποντίκια χωρίς HCs.
Συμπεράσματα και προοπτικές
Συνοψίζοντας τα ευρήματα, η καθηγήτρια Yang τόνισε ότι η παρούσα μελέτη αποδεικνύει τον κρίσιμο ρόλο των απογόνων των HCs στην ανάπτυξη των οστών και την αποκατάσταση τραυματισμών μέσω της έκκρισης της THBS4 για τη ρύθμιση της αγγειογένεσης. Αυτές οι ανακαλύψεις προσφέρουν επίσης πολύτιρες γνώσεις που θα μπορούσαν να αξιοποιηθούν για τη βελτίωση της αποκατάστασης οστικών τραυματισμών και τη θεραπεία ελλειμματικής αγγειογένεσης. Ωστόσο, απαιτείται περαιτέρω έρευνα για να κατανοηθούν πλήρως οι ρόλοι των PADs στη ρύθμιση της δημιουργίας αιμοφόρων αγγείων, συμπεριλαμβανομένων άλλων παραγόντων σηματοδότησης που εκκρίνονται από τα PADs.
