在一项意想不到的发现中，加州大学洛杉矶分校(UCLA)的研究人员发现，以前已知控制人类新陈代谢的基因，也可以控制骨髓中的骨骼和脂肪平衡，以及成年干细胞表达最终细胞类型的方式。这一发现可以帮助我们更好地理解骨髓中骨脂肪比例的破坏及其对健康的影响，并将该基因作为治疗骨质疏松和骨骼老化的有效靶点。直到现在,PGC-1α基因,基因激活,主要是调节反应,转换和维持人体细胞的能量。PGC-1α是否会影响干细胞转化为脂肪细胞或骨髓细胞，进而控制bone-to-fat平衡骨髓；研究发表在《细胞干细胞》上。
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在骨髓中，每天形成数十亿个血细胞，这种持续的供应是由位于骨髓内特殊位置的血液干细胞维持提供的。这些干细胞可以繁殖并成熟为红白血细胞，然后离开骨髓进入血液。多年来，研究人员一直试图在实验室中复制天然骨髓，以便更好地了解造血机制，并开发新的治疗方法，如治疗白血病。然而，这被证明是极其困难的，因为在传统的体外模型中，血液干细胞失去了繁殖和分化成不同类型血细胞的能力。
骨髓组织由血细胞、骨髓脂肪组织(或脂肪)和支持基质细胞(任何器官的结缔组织细胞)组成。多年来，临床医生注意到在不同的医学条件下，骨髓中的骨量和脂肪细胞呈反比关系。骨髓脂肪的增加通常伴随着衰老过程中骨量的减少以及骨质疏松症和其他代谢紊乱。成骨细胞，或骨形成细胞，脂肪细胞，或脂肪形成细胞，来源于间充质干细胞的共同池，这些细胞是基质细胞，可以变成几种不同类型的细胞。这一成分表明，在骨骼老化和骨质疏松症中，细胞如何表达其最终类型间充质干细胞，两者之间存在权衡。
人们对这种现象的分子基础知之甚少。进一步研究和深入了解骨质流失与脂肪形成的反比关系可能会为这些情况带来新治疗方法。研究人员注意到在人类和小鼠骨髓PGC-1α基因的表达与高龄急剧减少。研究人员最初想更好地了解这个基因在年龄导致的骨质流失中的作用。开始他研究通过创建一个小鼠模型有PGC-1α蛋白质从间充质干细胞。当这些小鼠接受模拟骨质疏松症的手术时，发现了一些意想不到的东西——骨髓脂肪显著增加，骨量预期也有所减少。发现特别有趣，因为PGC-1α此前只与新陈代谢有关，与成人干细胞无关，这启示表明PGC-1α可能影响干细胞分化成骨骼和脂肪细胞，它也可能是骨质疏松症的新疗法。
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为了测试发现，研究人员创造了一个小鼠模型中PGC-1α基因表达增加。发生的事情与第一个模型发生了相反的情况——骨质流失和骨髓脂肪的减少，这表明pgc-1可能在维持骨骼到脂肪的平衡中起到保护作用。该研究小组发现pgc-1直接激活了TAZ的表达，TAZ是一个主调控器，之前报道过促进骨形成，同时抑制了间叶细胞的脂肪细胞分化。可以比较PGC-1α河滋养或维持骨量蜿蜒穿过骨髓景观，随着我们年龄的增长，这条河就干涸了，这促使更多的脂肪细胞以牺牲骨骼为代价来形成。体育锻炼已经发现诱导PGC-1α表达式，这项研究还表明，有规律的体育锻炼有助于保持骨骼健康，防止骨骼老化，以及提供其他健康益处。
博科园-科学科普｜参考期刊：Cell Stem Cell｜研究/来自：加州大学洛杉矶分校
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