跳鼠jerboa有一雙引人注目的雙腿，這雙腿比它的胳膊要長(zhǎng)得多，能夠幫助這種兩條腿的沙漠嚙齒類(lèi)動(dòng)物快速跳躍，以躲避它的天敵?，F(xiàn)在，這雙腿也幫助科學(xué)家們進(jìn)一步了解了骨骼的生長(zhǎng)機(jī)制，揭示了一些影響骨骼生長(zhǎng)的因素。這項(xiàng)研究zui終將幫助科學(xué)家們治療骨骼生長(zhǎng)的缺陷。 生長(zhǎng)板是位于骨骼生長(zhǎng)末端的區(qū)域，當(dāng)這一區(qū)域中的細(xì)胞增大增多時(shí)，骨骼就會(huì)伸長(zhǎng)。這些細(xì)胞被稱(chēng)為軟骨細(xì)胞，它們會(huì)形成軟骨，為之后生長(zhǎng)的成熟鈣化骨提供支架?？茖W(xué)家們知道，骨骼生長(zhǎng)的長(zhǎng)度和速度取決于軟骨細(xì)胞的數(shù)量和大小。但人們并不了解促使這些細(xì)胞生長(zhǎng)的機(jī)制。 哈佛醫(yī)學(xué)院的Kimberly Cooper和Seungeun Oh等人使用一種特殊的顯微鏡，觀察了小鼠生長(zhǎng)板處軟骨細(xì)胞經(jīng)歷的改變，這種顯微鏡使他們可以定量活細(xì)胞的大小和密度。這項(xiàng)研究于今天發(fā)表在Nature雜志的上。 研究人員指出，小鼠的后腿生長(zhǎng)時(shí)，軟骨細(xì)胞經(jīng)歷了三個(gè)不同的階段。首先，軟骨細(xì)胞體積增大為三倍，同時(shí)細(xì)胞密度保持相對(duì)恒定。第二階段，細(xì)胞顯著膨脹，體積增至四倍，但細(xì)胞密度變小。第三階段，細(xì)胞大小再次翻倍，但它們的密度保持不變。 研究人員在同一只小鼠中，對(duì)生長(zhǎng)較快和生長(zhǎng)較慢的骨骼進(jìn)行了比較。他們發(fā)現(xiàn)，在生長(zhǎng)較慢的前腿中，軟骨細(xì)胞經(jīng)過(guò)*階段的生長(zhǎng)后，在第二階段的中途停止生長(zhǎng)?？茖W(xué)家們希望了解，與小鼠骨骼不同的近親是否也采用類(lèi)似的骨骼生長(zhǎng)模式，于是又對(duì)埃及小跳鼠（Jaculus jaculus）的生長(zhǎng)板進(jìn)行了研究，他們發(fā)現(xiàn)，跳鼠脛骨的軟骨細(xì)胞與小鼠生長(zhǎng)模式類(lèi)似，但跳鼠足部跖骨的生長(zhǎng)模式卻大不相同。研究顯示，小鼠跖骨的軟骨細(xì)胞在第三階段只少量生長(zhǎng)，但跳鼠的軟骨細(xì)胞在這一階段生長(zhǎng)顯著，體積達(dá)到原先的四十倍。 進(jìn)一步研究顯示，在小鼠后腿特異性地使胰島素樣生長(zhǎng)因子1的編碼基因失活，會(huì)導(dǎo)致軟骨細(xì)胞在第二階段后停止生長(zhǎng)，胰島素樣生長(zhǎng)因子1是一種影響生長(zhǎng)和代謝的激素。研究表明，該基因可能在決定骨骼生長(zhǎng)中具有關(guān)鍵作用，這一發(fā)現(xiàn)將有助于人們開(kāi)發(fā)治療骨骼生長(zhǎng)缺陷的藥物。 骨骼如何生長(zhǎng)，這是一個(gè)老問(wèn)題了。明確軟骨細(xì)胞生長(zhǎng)的三個(gè)階段，將幫助科學(xué)家們進(jìn)一步解析，引起各階段變化的確切機(jī)制，康乃爾大學(xué)的Cornelia Farnum教授說(shuō)。而這將幫助人們了解，不同形狀骨骼的演化過(guò)程。 |
