SCI 干细胞国际 1687 - 9678 1687 - 966 x Hindawi 10.1155 / 2019/3094154 3094154 研究文章 Prx1-Expressing祖初级纤毛调节骨形成机械加载在老鼠的反应 https://orcid.org/0000 - 0001 - 5141 - 0550 摩尔 艾米丽·R。 陈 茱莉亚C。 雅可布 克里斯托弗·R。 Narcisi 罗伯特。 生物医学工程系 哥伦比亚大学 500 W 120街纽约 纽约10027 美国 columbia.edu 2019年 11 11 2019年 2019年 07年 07年 2019年 14 09年 2019年 26 09年 2019年 11 11 2019年 2019年 版权©2019年艾米丽·r·摩尔et al。 这是一个开放的文章在知识共享归属许可下发布的,它允许无限制的使用,分布和繁殖在任何媒介,提供最初的工作是正确的引用。

机械负荷的增加可以提高新骨,改变几何形状和密度,骨骼更好的承受更高的力量。成骨造骨细胞长久以来一直被认为起源于祖细胞,但确切的来源尚未确定。先前的研究表明成骨前体细胞源自Prx1-expressing祖细胞在胚胎发育和成年骨折修复。然而,尚不清楚这是否机械诱导的细胞群也是一个来源成骨细胞活跃。我们首次发现,这种破坏是表达只是成熟的老鼠骨膜,薄组织覆盖的表面富含osteoprogenitors骨。然后我们追踪Prx1祖沿袭使用转基因小鼠模型携带一个Prx1-driven tamoxifen-inducible Cre和ROSA-driven lacZ报告基因。细胞表达Prx1压缩轴向加载时应用发现皮质骨日内刺激,表明骨细胞Prx1-expressing细胞起源。此外,我们评估对物理刺激这些细胞如何感知和响应 在活的有机体内通过扰乱他们的主要纤毛,状感觉细胞器增强机械和化学信号动力学。尽管Prx1-driven初级纤毛中断并不影响成骨细胞招聘到骨表面,相对矿物同位语和骨形成率分别下降了53%和34%,分别。因此,这个细胞的人口导致load-induced骨形成,和初级纤毛需要一个完整的响应。有趣的是,Prx1-expressing祖细胞很容易从骨膜和可能是一个有吸引力的替代骨髓干细胞在骨组织再生策略。

 美国国立卫生研究院的 AR059038 AR062177 AR054156 纽约州干细胞科学 n089 - 210 1。介绍

一种骨骼结构适应力学环境是通过刺激新骨和随后改变其几何形状和密度更好地承受更高的力量。骨形成在机械负荷涉及多种细胞类型,需要一系列事件发生。具体来说,mechanosensitive骨细胞感觉物理加载和分泌细胞旁分泌因子招募到骨表面( 1]。这些细胞最终转变成matrix-producing成骨细胞,可能嵌入式骨细胞。与创新的再生骨疗法迅速崛起,它比以往任何时候都重要,最终确定招募骨表面的起源细胞。成骨细胞长久以来一直被认为起源于祖细胞,所以开发方法从骨髓中提取成骨细胞前体。非常侵入性,然而,这些过程和获得的祖细胞需要进一步治疗为了鼓励适当的分化。一个有吸引力的替代方法是收获骨膜,骨骼和周围富含优先区分已知祖细胞向成骨的血统( 2- - - - - - 4]。

以前的 在体外研究表明,永生的小鼠和人类间充质干细胞主要直接物理刺激,增强了细胞的分化向成骨的血统( 5, 6]。此外,机械力的骨膜已知增强成骨的血统的承诺 在活的有机体内和 在体外。亨德森等人观察到细胞与成骨的基因表达的定位区域的紧张的外缘胚胎小鼠雏形组织( 7],菅野等人发现成骨的标记是调节机械应变时应用于人类骨膜细胞( 8]。这些研究表明,物理刺激激活,并鼓励在骨膜成骨分化的祖细胞。尽管祖细胞显然是接受机械线索,他们如何感觉和物理刺激作出反应 在活的有机体内仍然未知。

内形成层骨膜层包含大量成骨前体细胞,它表达的一个子集paired-related同源框1(这种破坏)。在胚胎发育期间,这种破坏表达式是猖獗的肢芽和产生了许多骨骼组织( 4]。Prx1跟踪在成年小鼠的研究已经确定了复合血管周的基质细胞( 9, 10),成熟的成骨细胞( 9, 10),骨细胞( 9),和脂肪细胞 11]。这些结果表明,Prx1Cre转基因与多功能间叶细胞祖细胞在四肢的骨骼 9]。我们最近决定,这种破坏是高度局限于骨膜和软骨膜出生后( 12),在成年后进一步局限于骨膜( 13]。Prx1-expressing细胞填充骨折愈合过程中骨痂( 4, 14正常生理条件下),但他们的存在还有待证实。因此,我们调查Prx1-expressing祖细胞的作用在机械加载在这项研究。

一个潜在的机制祖细胞可能成为机械激活是通过初级纤毛。初级纤毛状细胞器,扩展从细胞表面并作为信号microdomains。初级纤毛的形成和信号的损伤影响骨骼发育和形成 15- - - - - - 17]。例如,当一个intraflagellar逆行运输蛋白质重要的初级纤毛功能(Kif3a)被删除在成骨细胞和骨细胞,load-induced骨形成减弱( 18]。初级纤毛也机械的关键和chemosensation间叶细胞的祖细胞 在体外( 5, 19]。有趣的是,Prx1-driven删除初级纤毛在小鼠胚胎改变家族承诺,导致严重的缺陷在软骨内骨形成,最终,死亡( 16]。我们最近确定流体剪切力的成骨的反应是失去了骨膜祖初级纤毛被中断 在体外( 13]。尽管影响,是否Prx1-expressing祖细胞主要纤毛调解 在活的有机体内机械刺激骨形成反应还有待调查。

本研究的目的是双重的。首先,我们追踪Prx1-expressing细胞只是成熟的成年人来检查他们的命运load-induced骨形成。第二,我们测量的变化load-induced骨形成有或没有Prx1-expressing祖初级纤毛来评估他们在成人的角色适应。总的来说,我们认为Prx1-expressing细胞成为嵌入式骨细胞,以应对物理加载和这种机制要求初级纤毛。

 2。方法 2.1。代Prx1CreER-GFP;Kif3a <一口> fl / fl < /一口> Prx1CreER-GFP;R26R-lacZ老鼠

所有的老鼠在哥伦比亚大学动物设施维护协议机构批准的动物保健和使用委员会在哥伦比亚大学。C57BL / 6小鼠携带液氧等位基因的Kif3a恢复从加州大学戴维斯分校区域资源中心cryoarchive突变小鼠。Prx1CreER C57BL / 6小鼠携带T2转基因技术转移来自凯斯西大学。老鼠携带ROSA26-lacZ (R26R)获得杰克逊实验室(巴尔港,我)和培育Prx1CreER-GFP动物生成Prx1CreER-GFP;R26Rtg / +模型lineage-tracing实验。Kif3a尺骨加载研究fl / fl和Prx1CreER-GFP动物交叉生成实验Prx1CreER-GFP;Kif3afl / fl老鼠(图 1(一))。对照组包括多个基因型,保留两个副本的Kif3a它莫西芬管理:(1)Kif3afl / fl(2)Prx1CreER;Kif3a+ / +(3)Prx1CreER;Kif3a+ / +;R26Rtg / +,(4)Kif3afl / +。验证了基因型中提取DNA从尾巴活组织检查和执行聚合酶链反应分析 4, 20.]。雌性和雄性小鼠都用于所有实验。所有适用的机构和/或国家动物保健和使用指南。

代的实验Prx1CreER-GFP;Kif3afl / fl和控制老鼠。基因型被确认使用PCR检测Prx1CreER-GFP转基因Kif3a野生型和液氧等位基因(a)。信号传感器和转录激活(STAT)基因PCR反应作为一个积极的控制。包含IHC为乙酰化 α微管蛋白进行可视化初级纤毛(b)。纤毛长度(红色,白色箭头)发病率和减少Prx1CreER-GFP;Kif3afl / fl主要骨膜细胞(绿色)处理4-hydroxytamoxifen (A) (B)与控制。原子核(蓝色)是用DAPI染色,显微图和收集在100 x放大。

 2.2。体外纤毛破坏和免疫细胞化学

16-week-old Prx1CreER-GFP;Kif3afl / fl老鼠牺牲,四肢被切割。皮肤、肌肉和结缔组织被揭露骨膜。骨膜是轻轻拿着手术刀的得分,从骨去皮,切成 1 毫米 × 1 毫米 部分,并放入培养基(MEM α+ 10%的边后卫+ 1% PenStrep热费希尔科学,沃尔瑟姆,MA) fibronectin-coated(密苏里州圣路易斯西格玛化工有限公司)35毫米组织培养皿(猎鹰,康宁,纽约)。组织部分在37°C培养7 - 10天,和由此产生的孤立的细胞被播种在fibronectin-coated玻璃底菜(MatTek公司,亚什兰,MA)。在reduced-serum媒体(MEM细胞培养 α+ 5%的边后卫+ 1% PenStrep) 48小时前固定,收到5 μg / mL 4-hydroxytamoxifen(σ)溶解在90%乙醇或车辆控制24小时之前固定。细胞被固定在10%福尔马林溶液(σ),阻止了10%山羊血清(热费希尔),在孵化主要针对乙酰化抗体 α微管蛋白从C3B9获得杂种细胞(σ),并在500 1:孵化Alexa萤石488二级抗体(热费希尔)。阻塞和抗体的步骤都是在环境温度为1小时。细胞核是沾NucBlue解决方案(热Fisher)在环境温度为5分钟。量化初级纤毛长度和发病率,激光扫描共焦显微镜(徕卡TCS SP5徕卡微系统公司,布法罗格罗夫,IL)被用来收集至少10片和创建Z-stacks细胞核和与它们相关的纤毛。这些栈导入ImageJ,纤毛长度和发病率是由两个独立的调查人员手动测量的准确性和可重复性。长度测量用一个像素 μm转换,发病率计算字段,80%汇合的,包含20 - 25核自初级纤毛增长是受细胞密度的影响。

 2.3。机械负荷

一个星期装载之前,腹腔注射75毫克/公斤体重它莫西芬(1.5 - 2毫克溶解在玉米油,σ)是5天每天服用一次诱导Cre重组。它莫西芬注射装货也每天服用3天总在天装货开始后4和8。在 16 ± 1 周的年龄,只是成熟的右尺骨老鼠被暴露在压缩轴向载荷(3 N 2赫兹每天120次)连续3天使用一个电磁加载系统(Bose EnduraTEC,伊甸草原、锰)( 15, 21]。左尺骨没有加载并担任内部控制。老鼠从麻醉恢复的5分钟内完成加载和正常步态观察。

 2.4。动态Histomorphometry

皮下注射钙黄绿素(30毫克/公斤体重,σ)和茜素红S(70毫克/公斤体重,σ)是管理4和8天,分别后加载的第一天。老鼠牺牲后14天开始装货,和ulnae解剖,存储在一周70%乙醇,脱水,嵌入在甲基丙烯酸甲酯和邻苯二甲酸二丁酯,使用过氧化苯甲酰作为催化剂。金刚石锯(IsoMet低速看到,比勒,湖虚张声势,IL)是用于创建midshaft横向部分。部分是用激光扫描共焦显微镜成像(徕卡TCS SP5徕卡微系统公司,布法罗格罗夫,IL)。ImageJ软件,以下为骨膜表面测量:骨周长(B.Pm),单标签周长(sL.Pm),双标签周长(dL.Pm)和双标签区域(dL.Ar)。这些措施是用来计算骨形成参数:矿化表面( 女士 / 废话 = 1 / 2 sL 。 点 + 戴斯。莱纳姆: 。 点 / B 。 点 × One hundred. ;矿产附着率(%) 3月 = 戴斯。莱纳姆: 。 基于“增大化现实”技术 / 戴斯。莱纳姆: 。 点 / 4 天 ; μ每天m)和骨形成率( BFR / 废话 = 3月 × 女士 / 废话 × 3.65 ; μ米3/ μ米2每天)。相对( r )测量反映骨形成是由于机械加载和计算减nonloaded加载个体动物的前肢值。

 2.5。免疫组织化学

动物被注射和安乐死如上所述的加载。ulnae都解剖,固定在10%福尔马林(σ),脱钙RDO、脱水和嵌入在石蜡。横向部分5 μ米厚midshaft被削减。部分deparaffinized,水化,阻止了10%的山羊血清1小时(σ),然后用初级孵化GFP抗体(1:500年,生活技术,A11122)一夜之间或β-半乳糖(1:3000年,ab9361 abcam,剑桥,英国)。部分被孵化与生物素化的二次抗体在添加前30分钟ABC试剂(向量实验室,伯林盖姆,CA) 30分钟。通过孵化发展的颜色发生diaminobenzidine (DAKO Carpinteria, CA)衬底的解决方案。最后,部分与苏木精复染色10分钟。所有的孵化项目发生在环境温度。

 2.6。统计分析

数据了 的意思是 ± 扫描电镜 和 p 值计算在GraphPad棱镜(GraphPad软件公司,拉霍亚,CA)。单向方差分析显示没有统计学差异基于性别,所以男性和女性被组合在一起。此外,单向方差分析表明没有差别在报道值由于特定的基因型与完整Kif3a控制动物。对于动态histomorphometry比较,我们不能假设常态( n < 30. ),所以非参数Mann-Whitney U 测试是用来识别任何差异。测试执行与 α = 0.05 ,样本量决心实现至少80%的力量。

 3所示。结果 3.1。Tamoxifen-Induced纤毛中断主要骨膜细胞

Prx1CreER-GFP;Kif3afl / fl和Prx1CreER-GFP基因型是通过标准的PCR和凝胶电泳(图确认 1(一))。然后我们孤立的主要细胞破坏初级纤毛评估我们的模型的能力。孤立的 插件可以 1 克里尔 − 绿色荧光蛋白 ; 麻醉品 3 一个 fl / fl 骨膜细胞被确定通过GFP的表达 在体外。的确,Prx1-expressing细胞治疗活性化合物它莫西芬的视觉短纤毛相比,车辆控制(图 1 (b))。更重要的是,纤毛发病率 79年 ± 1.4 % ( n = 4 在控制和 32 ± 1.4 % ( n = 5 在样品处理。因此,我们得出这样的结论:他莫昔芬治疗有效地破坏初级纤毛在转基因小鼠模型。

 3.2。这种破坏在成人的表情

因为有冲突的报道成人Prx1表达式( 4, 10- - - - - - 12, 22),我们试图确定细胞包含Prx1CreER-GFP转基因在场的骨膜只是成熟的老鼠。免疫组织化学是用来可视化GFP,因此识别Prx1表达式(图 2(一个))。我们发现细胞携带Prx1CreER-GFP转基因骨膜的加载和nonloaded ulnae,表明这种破坏正常的静态条件下表达,以及介绍了机械载荷。不是所有的骨膜细胞表达了这种破坏,没有在成骨细胞、骨细胞、骨髓、尺骨周围的肌肉。

Prx1-expressing细胞成为嵌入式骨细胞应对机械负荷。(一)Prx1CreER-GFP(+)细胞(布朗)被发现在周围的骨膜nonloaded (a)和骨(B)加载。箭头表示这些细胞为了清晰的例子。骨细胞、肌肉细胞、骨髓细胞和其他细胞在骨膜为绿色荧光蛋白染色阴性。染色(b)β-半乳糖是用来检测细胞重组发生(布朗)。在骨膜骨细胞表面展示了复合加载骨((B),红色框),但这些细胞被缺席nonloaded四肢(A)。布朗颜色观察骨膜,肌肉,和缺损没有相应核(蓝色)也在消极的控制,因此被视为非特异性染色。核与苏木精染色,显微图收集20 x放大。

 3.3。Prx1-Expressing细胞有助于Load-Induced骨形成

然后我们跟踪nonloaded Prx1-expressing细胞的命运和加载在我们Prx1CreER-GFP染色尺骨的β-半乳糖;R26R记者。我们观察到beta-galactosidase-positive细胞的骨膜内加载和nonloaded四肢(图 2 (b))。重组细胞也出现在加载骨膜骨密质边缘附近的四肢。由于骨细胞不表达Prx1CreER-GFP转基因,这表明机械加载Prx1-expressing促进成骨分化的祖细胞。

 3.4。Prx1-Driven Kif3a删除减少Load-Induced骨形成

然后我们探讨Prx1-expressing细胞是否需要初级纤毛为成人骨形成。老鼠有或没有完整Prx1-expressing祖初级纤毛被暴露于尺骨加载,并使用动态histomorphometry骨形成参数量化。事实上,动物缺乏纤毛骨形成减少(图展出 3(一个))。具体来说,相对骨形成率(图 3 (d)),这是一个结合矿化表面百分比和矿物质的附着率,在实验动物(减毒 381.7 ± 28.4 μ米3/ μ米2/年)相比,控制( 578.5 ± 28.4 μ米3/ μ米2/年)。减毒突变体骨形成率是由于相对减少矿物附着率( 1.0 ± 0.1 μ米/天相比 1.8 ± 0.1 μ米/天控制),这表明多快新骨形成活跃的表面(图 3 (c))。有趣的是,我们发现没有显著变化 p = 0.11 相对表面矿化(图) 3 (b)的百分比),或者在骨形成表面活跃,动物之间中断纤毛( 37.7 ± 3所示。0 控件(相比) 44.2 ± 2.4 % )。总的来说,我们的研究结果表明,Prx1-expressing祖细胞需要初级纤毛为load-induced骨适应成年老鼠。

Load-induced骨形成是减毒Prx1-driven纤毛基因敲除小鼠。荧光染料标签描述load-induced骨膜骨形成的表面(a)。动态histomorphometry量化骨形成参数(c - d)。在10倍放大显微图收集。 n = 22 控制和 n = 28 实验动物, ∗ ∗ ∗ p < 0.001 。

 4所示。讨论

在这项研究中,我们确定了Prx1-expressing细胞来源的成骨细胞活跃在load-induced骨形成。成骨细胞的重新通过祖细胞长期以来一直认为推动成人骨形成,但没有以前的研究专门追踪祖细胞的来源。特纳等人使用BrdU标记来识别加载后来自祖细胞增殖细胞。endocortical表面,只有30 - 40%的成骨细胞祖派生;然而,骨膜表面成骨细胞中有90%是新创建的( 23]。在一项研究中越来越多的动物,受损当分化成骨细胞是骨形成熔化,而osteoprogenitors完好无损( 24]。消融停止后,骨形成回到4周内典型的利率,表明成骨细胞存储从引进祖细胞。这些研究表明,祖细胞导致骨形成,但我们的工作是第一个显示活跃的成骨细胞来源于Prx1-expressing祖细胞。具体地说,我们的跟踪研究表明,一些骨膜表面附近的骨细胞源自Prx1-expressing祖细胞。一小部分矿化表面的成骨细胞最终分化为骨细胞;因此,lacZ +骨细胞我们确定了曾经活跃的成骨细胞。

我们的研究结果表明,Prx1-expressing祖细胞load-induced期间招募从骨膜骨形成。我们确定了四个证据支持这一理论。第一,我们的组织学分析,既存文献表明Prx1表达仅限于成年老鼠的骨膜。各种本构Prx1Cre跟踪研究模型报告标记细胞在各种组织( 9- - - - - - 11),但这些研究不检查Prx1表达特别是在成年。Kawanami等人首次报道,这种破坏的表情变得高度受限的出生后( 4]。杜尚De Lageneste等人证明了罕见的骨膜Prx1-expressing坚持骨膜细胞治疗完成后( 14]。在先前的研究中,我们发现这种破坏表达式使用荧光记者和得出结论是高度受限的骨膜与年龄( 12, 13]。这里,我们染色的GFP只是成熟的成年人和确定Prx1CreER-GFP转基因在场在加载和nonloaded骨膜骨,但没有发现在成骨细胞,骨细胞,肌肉,或骨髓。重要的是要注意,我们只与尺骨相关评估组织空间,所以这种破坏可能被表达。例如,这种破坏表达也出现在头顶出生后( 25),但我们并不预期的表达身体的地区以外的地区我们评价会影响我们的结果。

第二,Kawanami等人发现主要Prx1-expressing细胞从长骨头的Prx1CreER-GFP小鼠分离骨膜在自然 4]。具体来说,Prx1-expressing细胞分类使用绿色荧光蛋白标记,和定量PCR进行测量典型细胞标记与各种骨骼细胞有关。主细胞的表达模式是迄今为止最符合骨膜细胞,特别是当与成骨细胞的表达模式相比,preadipocyte,巨噬细胞细胞系。

第三,从骨形成主要发生在骨膜表面在老鼠中,人们普遍认为积极招募从骨膜成骨细胞,这是紧密联系的骨膜骨表面( 23, 26]。实际上,重组骨细胞中我们发现跟踪研究都位于骨膜表面附近。这个空间定位强烈建议积极骨膜成骨细胞来源于Prx1-expressing祖细胞。此外,在Prx1CreER-GFP跟踪研究的模型中,Kawanami等人指出,重组细胞主要在内部形成层层( 4),它是连接到骨表面,容易提供osteoprogenitors [ 27]。

第四,我们的动态histomorphometry数据显示Prx1-expressing祖细胞不是来源于骨髓,这是另一个来源。我们之前证明骨髓来源msc要求初级纤毛填充皮质骨骨膜表面的反应机械负荷( 28]。这表明Prx1-expressing包含中断纤毛的骨髓祖细胞不会调动到骨膜表面。然而,我们发现,突变体的矿化表面不变,意思仍然活跃的成骨细胞到达骨膜表面。这些现象是不一致的,我们的数据进一步表明骨膜Prx1-expressing祖细胞的来源。另外,我们没有发现这种破坏在骨髓当我们可视化表达绿色荧光蛋白。总的来说,我们的研究结果提供了令人信服的证据表明Prx1-expressing祖细胞,参与load-induced招募从骨膜骨形成。

成骨细胞的成骨活动来源于Prx1-expressing祖细胞是依赖初级纤毛,但招聘和分化独立发生。的相对百分比矿化表面(rMS / BS)等效实验和控制动物之间。这是令人惊讶的,因为大多数活跃的成骨细胞来自招募祖细胞在我们评估的时间点 23),因此建议初级纤毛不影响祖招聘在这个实例中。我们还发现,矿物的相对速度并列(rMAR)突变动物的大约一半的速度控制,表明初级纤毛在成骨细胞活动中发挥强有力的作用。在之前研究Temiyasathit et al .,删除Kif3a成骨细胞和骨细胞也导致减少rMAR(~ 30%),与rMS / BS[没有变化 18]。更大的减少rMAR在我们当前的研究可能是由于成骨细胞分化之前删除发生。突变体保持一些矿物并列,这表明其他细胞类型也有助于适应。例如,最早的活跃的成骨细胞对加载可能来源于骨衬里细胞( 23]。尽管这些替代的贡献,减毒突变体中骨形成的严重程度表明Prx1-expressing细胞产生重大影响。

虽然我们的数据显示Prx1-expressing细胞有助于机械诱导骨形成在初选cilium-mediated过程,确切的机制尚不清楚。初级纤毛既是机械和化学,所以破坏细胞器可能废除祖细胞检测物理和生化刺激的能力。一个有趣的可能性是机械刺激单独指导祖细胞进行预排程序的路径成为活跃的成骨细胞。没有功能性初级纤毛,Prx1-expressing骨祖细胞不正确编码形式一旦他们到达骨表面(图 4)。这种情况可能不是完全的小说,因为骨质流失由于废弃的成骨细胞是骨形成下降的结果基本多细胞单元( 29日]。另一个可能性是Prx1-expressing细胞,骨细胞加载和信号触发分化。在这个场景中,Prx1-expressing细胞没有初级纤毛chemosensation展览功能失常,无法正确地从机械刺激骨细胞转导信号。这两个现象并不是相互排斥的,所以第三个猜测是,Prx1-expressing祖细胞都直接从骨细胞机械刺激感觉和接收信号。

提出Prx1-driven初级纤毛中断对load-induced骨形成的影响。Prx1-expressing骨膜祖细胞(tan)和骨细胞(黄色)包含功能性初级纤毛(黑)实验前(a, b)。它莫西芬注入加载之前,和骨膜祖初级纤毛独特中断在突变小鼠(c, d)。应用尺骨加载骨膜祖细胞和骨细胞的机械刺激感觉。骨膜祖细胞被激活(绿色)通过加载,无论他们的初级纤毛功能(e)或中断(f)。大多数的祖细胞迁移到激活大脑皮层表面(g, h)。一层连续的矩阵是骨膜表面沉积,但骨膜被打乱的祖细胞纤毛(j)产生更少的新形成的骨比功能纤毛(i)。

本研究的一个限制是,Kif3a nonciliary功能有关。Kif3a损失导致本构蓬乱的磷酸化,导致overactivation规范化Wnt通路( 30.),被认为调解祖细胞的分化( 31日, 32]。然而,删除Ift88,另一个基因影响ciliogenesis,没有造成本构蓬乱的磷酸化。因此删除Ift88可能扰乱初级纤毛的更具体的模型,但Prx1-driven 在活的有机体内删除Kif3a Ift88在胚胎研究产生相同的结果( 16]。无论如何,这里给出的结果是小说显示中断的一个关键的纤毛蛋白在祖的源导致load-induced缺乏骨形成。

 5。结论

在这项研究中,我们首次展示,Prx1-expressing细胞有助于机械诱导骨形成。我们也发现,虽然功能主要纤毛不需要对这些祖细胞到达骨表面,它们是重要的骨并列活动一旦这些细胞分化成成骨细胞。初级纤毛可能作为microdomain促进信号通过增强反应动力学反应或使特定合作伙伴在一起。虽然这种细胞器在骨附着的作用仍然是未知的,理解激活骨膜祖细胞通过初级cilium-mediated机制将极大地关注寻找骨再生策略。

 数据可用性

引物序列和数据用于支持本研究的发现可以从相应的作者。

 的利益冲突

作者没有利益冲突披露。

 确认

我们感谢美国村上Prx1CreER-GFP老鼠的慷慨的礼物。我们感谢k·李,阮,m . Spasic和m·达菲的讨论。我们把这项工作克里斯•雅各布斯谁不幸去世2018年7月与癌症作了长期斗争之后。尽管他的健康问题,克里斯继续是一个勤奋的研究员,导师、同事和朋友。他的努力使我们发布这项工作在他的缺席和他在研究团体将深深地怀念他。这项工作是支持的纽约州干细胞科学格兰特(n089 - 210)和国家卫生研究院的基金(AR054156, AR062177, AR059038)。

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