Кости из крови

Общеизвестно, что выделенные из соединительной ткани клетки, образующие кости, являются единственными клетками, способными формировать скелет. Однако недавние исследования показали, что специализированные клетки крови, имеющие общее происхождение с лейкоцитами, выделенными из костного мозга, способны формировать кости в отдаленных от основного скелета участках.

Данная работа, опубликованная on-line в августе 2009 года в журнале Stem Cells, – первая ласточка в доказательство того, что циркулирующие клетки крови могут быть причастны к аномальному образованию костей.

Открытие того, что циркулирующие клетки крови могут сформировать кость вне нормального скелета, было сделано при изучении редкого генетического заболевания – оссифицирующей прогрессирующей фибродисплазии. При этом заболевании происходит образование вторичного скелета в результате трансформации нормальной мышечной ткани в кость. Этот процесс вызван мутацией гена, кодирующего рецептор к BMP (bone morphogenetic proteins –белки морфогенеза костной ткани, являются членами семейства трансформирующих факторов роста, участвующего в развитии почти всех органов и тканей и, прежде всего, в закладке спинно-брюшной оси).

«Идентификация циркулирующих клеток с костеобразовательным потенциалом у людей имеет важное значение при фибродисплазии, так же как и при более общих нарушениях формирования костей вне скелета при таком заболевании, как терминальная стадия болезни аортального клапана, сопровождающемся повреждением головного и спинного мозга, и при замене бедра и коленной чашечки. Этот тип аберрантного роста костей также происходит вследствие серьезных травм. Его исследование может помочь нам понять, как формируются кости после прекращения роста скелета, а результаты могут пролить свет на заболевания костей, проявляющиеся в недостаточном или неполном их формировании», – говорит доктор медицины Роберт Дж.Пигноло (Robert J. Pignolo), доцент Школы медицины Университете Пенсильвании (the University of Pennsylvania School of Medicine) и директор Клиники по остеопорозу и связанным с ним заболеваниями костей в Ральстон-Пенн (Ralston-Penn Clinic for Osteoporosis & Related Bone Disorders).

Исследователи проанализировали образцы крови от пациентов, больных фибродисплазией, и здоровых людей (контрольная группа), изолировав клетки, формировавшие кость при подкожной трансплантации животным. Изолированные клетки были охарактеризированы по поверхностным и другим маркерам, подтвердившим, что это клетки костномозгового происхождения. При исследовании биопсий аномальной кости от пациентов с фибродисплазией было обнаружено, что она содержит костномозговые клетки, мигрировавшие в места первичного повреждения ткани.

«Это исследование служит объяснением того, как образующие кости клетки могли найти участки повреждения и воспаления, где впоследствии происходила внескелетная оссификация, – говорит доктор медицины Фредерик С.Каплан, - доктор Пигноло и исследователи из его лаборатории доказали, что эти циркулирующие клетки обладают сродством к поврежденной ткани».


Циркулирующие остеогенные клетки-предшественники из костного мозга образуют кости in vivo после трансплантации мышам с индуцированным иммунодефицитом. На фото – гистологический срез подкожной клетчатки с фрагментом образованной кости, содержащей остеоциты и клетки надкостницы.

По материалам:
University of Pennsylvania School of Medicine