طی یک مطالعه با نتایج دور از انتظار، پژوهشگران دانشگاه کالیفرنیا، لس‌آنجلس، موفق به شناسایی ژنی شده‌اند که پیش‌تر به عنوان کنترل کننده‌ی متابولیسم در انسان طرح بود. ژن مذکور، تعادل استخوان و چربی در مغز استخوان را تنظیم نموده و هم‌چنین، نحوه‌ی تمایز سلول‌های بنیادی به اشکال سلولی نهایی را تعیین می‌کند. این یافته‌ها می‌تواند به درک بهتری از اختلال در نسبت استخوان به چربی در مغز استخوان و نیز پیامدهای آن بر سلامت منجر شوند. ژن مذکور هم‌چنین می‌تواند به عنوان یک هدف درمانی نویدبخش در درمان پوکی استخوان و پیری اسکلتی مورد توجه قرار بگیرد.
تاکنون، ژن PGC-1α، که یک فعال‌ساز ژنی است، به عنوان تنظیم کننده‌ی واکنش‌های دخیل در تبدیل و حفظ انرژی در داخل سلول‌های انسان، شناخته می‌شد.
اما مطالعه‌ی جدیدی که به سرپرستی دکتر چون-یو وانگ و دکتر بو یو به انجام رسیده، حاکی از این است که PGC-1α می‌تواند روی روند تمایز سلول بنیادی به سلول چربی یا سلول مغز استخوان تبدیل شود تأثیر گذاشته، و به نوبه‌ی خود، تعادل استخوان به چربی در مغز استخوان را کنترل نماید.
افزایش در نسبت چربی مغز استخوان اغلب با کاهش توده‌ی استخوانی در سنین پیری و بروز پوکی استخوان و دیگر اختلالات متابولیک، همراه است.
استئوبلاست‌ها، یا سلول‌های شکل‌دهنده به استخوان، و آدیپوسیت‌ها، یا سلول‌های شکل‌دهنده به چربی، از خزانه‌ی مشترکی از سلول‌های بنیادی مزانشیمی منشأ می‌گیرند. این سلول‌های بنیادی، در واقع، سلول‌های استرومایی هستند که می‌توانند به چندین نوع متفاوت از سلول‌ها تمایز یابند. این ترکیب سلولی حاکی از برقراری نوعی تبادل بین این دو نوع سلول و وجود یک ناهنجاری در نحوه‌ی بیان شدن نوع نهایی از سلول‌های بنیادی مزانشیمی در پیری اسکلتی و پوکی استخوان می‌باشد. در مورد اساس مولکولی این پدیده، دانش اندکی وجود دارد. مطالعات و بینش‌های بیش‌تری درباره‌ی رابطه‌ی معکوس از دست دادن استخوان با شکل‌گیری چربی، می‌تواند منجر به توسعه‌ی درمان‌های جدید برای این نوع از بیماری‌ها گردد.
وانگ و یو، هم در مغز استخوان انسان و هم موش متوجه این شدند که بیان ژن PGC-1α در سنین بالا به طور چشمگیری کاهش می‌یابد.
پژوهشگران در ابتدا می‌خواستند نقش این ژن را در از دست رفتن استخوان بر اثر پیری، بهتر درک کنند. این دو، پژوهش‌شان را با طراحی یک مدل از موش آغاز نمودند که در آن، پروتئین‌های PGC-1α از سلول‌های بنیادی مزانشیمی حذف شده بود. هنگامی که این موش‌ها در معرض فرآیندی قرار گرفتند که پوکی استخوان را شبیه‌سازی می‌کرد، محققان نکته‌ی غیرمنتظره‌ای را کشف نمودند. آن‌ها دریافتند که یک افزایش معنی‌دار در نسبت چربی مغز استخوان به همراه کاهش مورد انتظار توده‌ی استخوانی، در مدل موشی قابل مشاهده است.
وانگ توضیح می‌دهد: «با در نظر گرفتن این که تا پیش از این، PGC-1α بدون توجه به سلول‌های بنیادی بالغ، تنها به متابولیسم ارتباط داده می‌شد، آن‌چه که ما کشف کردیم بسیار جذاب بود. این یافته نشان می‌دهد که PGC-1α قادر است روی نحوه‌ی تمایز سلول‌های بنیادی به سلول‌های چری و مغز استخوان تأثیر گذاشته، و متعاقباً منجر به توسعه‌ی درمان‌های جدید برای پوکی استخوان شود.»
محققان جهت آزمایش درستی یافته‌هایشان، یک مدل از موش طراحی نمودند که در آن بیان ژن PGC-1α افزایش یافته بود. آن‌چه که رخ داد، برخلاف رویدادی بود که برای نخستین مدل اتفاق افتاده بود. در این مدل جدید، از دست رفتن استخوان آهسته شده و نسبت چربی مغز استخوان نیز کاهش یافته بود؛ که نشان می‌دهد PGC-1α می‌تواند در حفظ تعادل استخوان به چربی، نوعی نقش محافظتی ایفا نماید.
تیم تحقیقاتی مشاهده نمود که PGC-1α به طور مستقیم بیان TAZ را فعال می‌کند. TAZ یک تنظیم کننده‌ی اصلی است که قبلاً گزارش شده بود شکل‌گیری استخوان را افزایش داده و از تمایز سلول‌های بنیادی مزانشیمی به سلول‌های چربی، جلوگیری می‌کند.
ترجمه: آزاده داودی
منبع: UCLA
