Normální, regulovaný růst kosterních kostí je klíčovou součástí růstu savců. Jedná se o komplexní proces zahrnující růst chrupavčitých buněk nebo chondrocytů, jejich přeměnu na buňky tvořící kost nebo osteoblasty a tvorbu nových krevních cév zásobujících nově vytvořenou kostní tkáň.
Zatímco osteoblasty se vyvíjejí z různých progenitorových buněk, více než 60 % osteoblastů u savců pochází z jedné třídy nazývané hypertrofické chondrocyty (HC). HC jsou všestranné buňky, které se podílejí na různých úlohách růstu a údržby kostí, včetně hojení zranění a normální tvorby krevních cév. Konkrétní mechanismy toho, jak HC tyto úkoly provádějí, však nejsou známy.
Tým výzkumníků studoval roli HC při růstu kostí u myší. Profesor Liu Yang a Dr. Chao Zheng ze Čtvrté vojenské lékařské univerzity v Číně vedli toto výzkumné úsilí. Zjištění týmu byla publikována ve svazku 13 časopisu Výzkum kostí dne 10. listopadu 2025.
Po předchozí studii, jak se HC mohou transformovat na kostní tkáň, se tým podíval na nové formy HC, které procházejí různými fázemi růstu kostí. Nejprve tým vytvořil transgenní myši se selektivní delecí HC. Ve srovnání s normálními myšmi byly tyto myši s ablací HC menší, s kratšími končetinami, zaoblenými lebkami a malformovanými páteřemi. Jejich dlouhé kosti, stejně jako stehenní kost, měly méně krevních cév.
(odstraněné HC) myši vykazovaly fenotyp trpaslíka, narušenou strukturu trabekulární kosti a prodloužené hojení poranění vrtaných otvorů, což podtrhuje zásadní roli rozšíření HC linie při vývoji a opravě kostí.“
Liu Yang, profesor čtvrté vojenské lékařské univerzity
Dále tým studoval vzorce genové exprese HC, aby pochopil jejich transformační cesty. Osm cest vedlo k tvorbě kostní dřeně; jeden vedl k tvorbě kostí. V rámci dráhy tvorby kosti tým našel sedm podtypů. Jejich vzorce výrazů naznačovaly, že:
- S tvorbou kostí souvisely tři podtypy
- Jeden podtyp se podílel na tvorbě chrupavky
- Jeden podtyp byl zapojen do vrstvy periostu, která obklopuje povrch kosti
- Jeden podtyp tvořil kosterní kmenové buňky
- Jeden podtyp reguloval tvorbu nových krevních cév uvnitř kosti. Tým nazval tyto buňky proangiogenními potomky nebo PAD
Tým analyzoval proteiny vylučované PAD, aby zjistil, které z nich vyvolaly tvorbu krevních cév. „Zjistili jsme faktory jako např Vegfa, Thbs4, Fn1, Cxcl1, Col6a1 a Col1a2, vylučované PAD, aby signalizovaly endoteliální buňky,“ řekl Dr. Zheng a dodal:Naše další výsledky ukázaly, že PAD pravděpodobně komunikovaly s endoteliálními buňkami prostřednictvím Thbs4-(Cd36/Cd47) cesta.„
Předchozí studie ukázaly, že trombospondin 4 nebo Thbs4 je vysoce účinný při indukci tvorby krevních cév v mnoha dalších tkáních. Tým zjistil, že doplnění Thbs4 zvýšilo tvorbu krevních cév a hojení v kostech nohou odebraných myším s ablací HC.
Prof. Yang shrnuje tato zjištění:Souhrnně tato studie demonstruje kritickou roli potomků HC při růstu kostí a opravě poranění sekrecí THBS4 k regulaci angiogeneze. Tato zjištění také vrhají translační poznatky, které by mohly být využity ke zlepšení opravy kostního poranění a léčbě defektní angiogeneze.„Dodává, že je zapotřebí dalšího výzkumu, abychom plně pochopili, jak PAD regulují tvorbu krevních cév, včetně rolí dalších signálních faktorů, které PAD vylučují.“
Zdroj:
Odkaz na deník:
Song, S., a kol. (2025). Potomci hypertrofických chondrocytů podporují angiogenezi vylučováním THBS4 během růstu kostí a opravy poranění. Výzkum kostí. DOI:10.1038/s41413-025-00469-2. https://www.nature.com/articles/s41413-025-00469-2.
