希少疾患：進行性骨化性線維異形成症（FOP）、ペンシルベニア大学の研究
進行性骨化性線維異形成症（FOP）は、通常の骨格の外側で広範囲の骨が成長することを特徴とするまれな疾患であり、軽傷でも身体の通常の反応を先取りします。
その結果、関節の動きを固定し、呼吸を困難にする可能性のある「第XNUMXの骨格」と呼ばれるものになります。
しかし、ペンシルベニア大学のペレルマン医学部のチームによるマウスの新しい研究は、骨格外の骨を形成することが病気の唯一の推進力ではないかもしれないことを示しています。
障害のある非効率的な筋肉組織の再生は、怪我の後に新しい筋肉が発生するはずの領域に不要な骨が形成される可能性を開くように見えます。
この発見は、FOPの新しい治療法を追求する可能性を開き、本日NPJ RegenerativeMedicineに掲載されました。
「私たちはこの病気の理解を深めるために大きな進歩を遂げましたが、この研究は、基本的な生物学が適切な再生医療療法への優れた洞察をどのように提供できるかを示しています」と、研究の筆頭著者である整形外科および細胞の助教授であるFoteiniMourkioti博士は述べています。発生生物学、およびペン再生医療研究所、筋骨格プログラムの共同ディレクター。
「研究室から、この壊滅的な状態の患者のためのまったく新しい治療領域の可能性があることを示すことができるようになりました。」
約15年前、この研究の共著者であるEileen Shore、PhD、整形外科および遺伝学の教授、FOPおよび関連障害研究センターの共同ディレクターを含むペンの研究者は、 ACVR1遺伝子はFOPの原因でした。
その研究で、チームは、突然変異が筋肉と結合組織内の細胞を変化させ、組織内の細胞を骨細胞のように振る舞うように誤った方向に向け、体内に新しく不要な骨格外骨をもたらすことを発見しました。
「しかし、FOP変異が細胞の運命決定の調節をどのように変化させるかについての調査は近年広く行われていますが、遺伝子変異が筋肉に及ぼす影響と、筋肉の損傷を修復する細胞への影響についてはほとんど注意が払われていません。 」ショアは言った。
「この分野の研究を進めることで、余分な骨の形成を防ぐだけでなく、筋肉の機能と再生を改善し、FOP全体に新たな明快さをもたらす手がかりが得られると確信しました。」
研究者らは、ACVR1遺伝子にFOPの人が持っているのと同じ突然変異を持つマウスの筋肉を研究しました
彼らは、XNUMXつの特定のタイプの筋組織幹細胞に焦点を当てました：線維脂肪生成前駆細胞（FAP）と筋幹細胞（MuSC）。
通常、筋肉損傷の修復には、これらXNUMXつの細胞タイプの注意深いバランスが必要です。
損傷した組織は、損傷した筋肉組織を再生する筋幹細胞を動員するために割り当てられたFAP細胞の拡大によって応答します。
約XNUMX日後、FAPは消滅し、仕事は終わりました。
同時に、MuSCは、筋肉の組織化された動きに不可欠な、筋線維と呼ばれる、より成熟した分化した状態に移行します。
Mourkioti、Shore、およびその共著者が研究したACVR1変異を持つマウスでは、アポトーシス（適切な筋肉再生の一部としてFAP細胞が死ぬプロセス）が大幅に遅くなり、通常よりもFAPが多く存在するようになりました。寿命。
これにより、MuSCとのバランスが変わりました。
損傷した組織はまた、筋幹細胞の成熟能力の低下を示し、その結果、ACVR1変異を有するマウスでは、変異のないマウスの筋線維と比較して、筋線維がかなり小さかった。
「再生中の筋肉内での病気のFAPの長期持続は、FOPの筋肉環境の変化に寄与します。これにより、筋肉の再生が減少し、過剰なFAPが骨格外骨の形成に寄与することができます」とMourkioti氏は述べています。
「これは、過剰な骨格外骨がどのように形成されるか、そしてそれをどのように防ぐことができるかについて、まったく新しい視点を提供します。」
FOPを治療するための現在の目標は、骨格外の骨の成長を遅らせることに焦点を当てています
この研究は、極めて重要な新しい方向性を提供する可能性があります。
「私たちは、治療的介入が異所性骨形成の減少とともに筋肉の再生能力を促進することを考慮すべきであることを提案します」とShoreとMourkiotiは書いています。
「幹細胞集団とFOPの起源におけるそれらの役割の両方に取り組むことにより、治療法が大幅に強化される可能性があります。」
この研究は、国立関節炎および筋骨格および皮膚疾患研究所（R01-AR041916-15S1、F31-AR069982）、国立衛生研究所（R01-AR071399、NIH P30-AR069619）、および国際進行性骨化性線維異形成症協会によってサポートされました。 （IFOPA）。
この研究の他の著者には、アレクサンドラスタンリー、エリシアティシー、ジェイコブコカン、ダグラスロバーツが含まれます。
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