희귀 질환: FOP(Fibrodysplasia ossificans Progressiva), Pennsylvania University의 연구

진행성 섬유이형성증(Fibrodysplasia ossificans Progressiva, FOP)은 경미한 부상에도 신체의 정상적인 반응을 미리 막는 정상적인 골격 외부의 광범위한 뼈 성장을 특징으로 하는 희귀 질환입니다.

그 결과 관절 움직임을 막아 숨쉬기 어렵게 만드는 "제XNUMX의 뼈대"라는 용어가 생깁니다.

그러나 펜실베니아 대학의 Perelman School of Medicine 팀이 쥐를 대상으로 한 새로운 연구에 따르면 골격 외 뼈 형성이 질병의 유일한 원인이 아닐 수도 있습니다.

손상되고 비효율적인 근육 조직 재생은 부상 후 새로운 근육이 생성되어야 하는 부위에 원치 않는 뼈가 형성될 수 있는 문을 여는 것으로 보입니다.

이 발견은 FOP에 대한 새로운 치료법을 추구할 가능성을 열어 주며 오늘 NPJ 재생 의학에 게재되었습니다.

이번 연구의 주저자인 포테이니 무르키오티(Foteini Mourkioti) 정형외과 및 세포학과 조교수는 “우리가 이 질병을 더 잘 이해하기 위해 큰 진전을 이루었지만, 이 연구는 기초 생물학이 어떻게 적절한 재생 의학 요법에 대한 훌륭한 통찰력을 제공할 수 있는지 보여줍니다. 발달 생물학, Penn Institute for Regenerative Medicine, Musculoskeletal Program의 공동 소장.

"실험실에서 우리는 이제 이 파괴적인 상태를 가진 환자를 위한 완전히 새로운 영역의 치료법에 대한 잠재력이 있음을 보여줄 수 있습니다."

약 15년 ​​전에 이 연구의 공동 저자이자 정형외과 및 유전학 교수이자 FOP 및 관련 장애 연구 센터의 공동 소장인 Eileen Shore 박사를 포함한 Penn의 연구원들은 ACVR1 유전자는 FOP를 담당했습니다.

그 연구에서 팀은 돌연변이가 근육과 결합 조직 내의 세포를 변화시켜 조직 내의 세포가 뼈 세포처럼 행동하도록 잘못 지시하여 신체 내에서 새롭고 불필요한 골격외 뼈를 생성한다는 것을 발견했습니다.

"그러나 FOP 돌연변이가 세포 운명 결정의 조절을 어떻게 변경하는지에 대한 연구가 최근 몇 년 동안 광범위하게 추진된 반면, 유전적 돌연변이가 근육에 미치는 영향과 근육 손상을 복구하는 세포에 미치는 영향에 대해서는 거의 관심을 기울이지 않았습니다. "라고 쇼어는 말했다.

"우리는 이 분야에서 연구를 추구하는 것이 추가 뼈 형성을 방지할 뿐만 아니라 근육 기능과 재생을 개선하여 FOP 전체에 새로운 명확성을 가져오는 단서를 제공할 수 있다고 확신했습니다."

연구자들은 FOP를 가진 사람들이 가지고 있는 ACVR1 유전자 돌연변이가 동일한 쥐의 근육을 연구했습니다.

그들은 두 가지 특정 유형의 근육 조직 줄기 세포, 즉 섬유-지방유전 전구 세포(FAP)와 근육 줄기 세포(MuSC)에 초점을 맞췄습니다.

일반적으로 근육 손상 복구에는 이 두 가지 세포 유형의 신중한 균형이 필요합니다.

손상된 조직은 손상된 근육 조직을 재생하는 근육 줄기 세포를 모집하도록 할당된 FAP 세포의 확장에 의해 반응합니다.

약 XNUMX일 후에 FAP가 꺼지고 작업이 완료됩니다.

동시에, MuSC는 근육의 조직화된 움직임에 필수적인 근육 섬유라고 하는 보다 성숙하고 분화된 상태로 전환됩니다.

Mourkioti, Shore 및 공동 저자가 연구한 ACVR1 돌연변이가 있는 마우스에서 적절한 근육 재생의 일부로 FAP 세포가 죽는 과정인 세포자멸사가 상당히 느려져 평소보다 높은 FAP 존재가 나타났습니다. 수명.

이것은 MuSC와의 균형을 변경했습니다.

손상된 조직은 또한 근육 줄기 세포 성숙 능력이 감소했으며, 그 결과 ACVR1 돌연변이가 있는 마우스에서 근육 섬유가 돌연변이가 없는 마우스의 근육 섬유에 비해 상당히 작았습니다.

Mourkioti는 "재생하는 근육 내에서 질병에 걸린 FAP의 장기간 지속은 FOP의 변경된 근육 환경에 기여하여 근육 재생을 감소시키고 과잉 FAP가 골격외 뼈의 형성에 기여할 수 있게 합니다."라고 말했습니다.

"이것은 과도한 골격외 뼈가 어떻게 형성되고 어떻게 예방할 수 있는지에 대한 완전히 새로운 관점을 제공합니다."

FOP 치료의 현재 목표는 골격 외 뼈 성장을 늦추는 데 중점을 둡니다.

이 연구는 중추적인 새로운 방향을 제시할 수 있습니다.

Shore와 Mourkioti는 “우리는 치료적 개입이 이소성 골 형성의 감소와 함께 근육의 재생 잠재력을 촉진하는 것을 고려해야 한다고 제안합니다.

"줄기세포 집단과 FOP의 기원에서 역할을 모두 해결함으로써 크게 향상된 치료법의 가능성이 있습니다."

이 연구는 국립 관절염 및 근골격계 및 피부 질환 연구소(R01-AR041916-15S1, F31-AR069982), 국립 보건원(R01-AR071399, NIH P30-AR069619), 국제 섬유이형성증 진행 협회의 지원을 받았습니다. (IFOPA).

이 연구의 다른 저자로는 Alexandra Stanley, Elisia Tichy, Jacob Kocan 및 Douglas Roberts가 있습니다.

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출처:

펜 의학

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