צמיחה תקינה ומווסתת של עצמות השלד היא חלק מכריע בצמיחה של יונקים. זהו תהליך מורכב הכולל צמיחה של תאים סחוסים או כונדרוציטים, הפיכתם לתאים בוני עצם או אוסטאובלסטים, ויצירת כלי דם חדשים כדי לספק את רקמת העצם החדשה שנוצרה.
בעוד אוסטאובלסטים מתפתחים ממגוון תאי אבות, למעלה מ-60% מהאוסטאובלסטים ביונקים מקורם בקבוצה אחת הנקראת כונדרוציטים היפרטרופיים (HCs). HCs הם תאים רב-תכליתיים המעורבים במגוון משימות צמיחת ותחזוקה של העצם, כולל ריפוי פציעות ויצירת כלי דם תקינים. עם זאת, המנגנונים הספציפיים שמאחורי האופן שבו HC מבצעים משימות אלה אינם ידועים.
צוות חוקרים חקר את התפקידים של HCs בצמיחת העצם בעכברים. פרופסור ליו יאנג וד"ר צ'או ג'נג מהאוניברסיטה הרביעית לרפואה צבאית, סין, הובילו את מאמץ המחקר הזה. ממצאי הצוות פורסמו בכרך 13 של כתב העת מחקר עצמות ב-10 בנובמבר, 2025.
לאחר שחקר בעבר כיצד HCs יכולים להפוך לרקמת עצם, הצוות בחן את הצורות החדשות HCs לוקחים בשלבים שונים של צמיחת עצם. ראשית, הצוות יצר עכברים מהונדסים עם מחיקה סלקטיבית של HCs. בהשוואה לעכברים רגילים, עכברים אלה שנמחקו ב-HC היו קטנים יותר, עם גפיים קצרות יותר, גולגולות מעוגלות ועמוד שדרה מעוות. לעצמות הארוכות שלהם, כמו עצם הירך, היו פחות כלי דם.
(נשמטת HC) עכברים הראו פנוטיפ של גמדות, מבנה עצם טרבקולרי פגום וריפוי ממושך של פציעות חורים, המדגישים תפקיד חיוני של הארכת שושלת HC בפיתוח ותיקון העצם."
ליו יאנג, פרופסור, האוניברסיטה הרביעית לרפואה צבאית
לאחר מכן, הצוות חקר את דפוסי ביטוי הגנים של HCs כדי להבין את מסלולי השינוי שלהם. שמונה מסלולים הובילו להיווצרות מח עצם; אחד הוביל להיווצרות עצם. בתוך מסלול יצירת העצם, הצוות מצא שבעה תת-סוגים. דפוסי הביטוי שלהם הציעו כי:
- שלושה תתי סוגים היו קשורים להיווצרות עצם
- תת-סוג אחד היה מעורב ביצירת סחוס
- תת-סוג אחד היה מעורב בשכבת הפריוסטאום המקיפה את פני העצם
- תת-סוג אחד יצר תאי גזע שלד
- תת-סוג אחד מווסת את היווצרותם של כלי דם חדשים בתוך העצם. הצוות קרא לתאים אלה צאצאים פרו-אנגיוגניים או PADs
הצוות ניתח חלבונים המופרשים על ידי PADs כדי לזהות אילו מהן גרמו להיווצרות כלי דם. "זיהינו גורמים כגון Vegfa, Thbs4, Fn1, Cxcl1, Col6a1 ו-Col1a2, מופרש על ידי PADs לאותת תאי אנדותל," אמר ד"ר ג'נג והוסיף "התוצאות הנוספות שלנו הצביעו על כך ש-PAD ככל הנראה מתקשר עם תאי אנדותל דרך Thbs4-(Cd36/Cd47) נָתִיב."
מחקרים קודמים הראו ש-Thrombospondin 4 או Thbs4 חזקים מאוד בהשראת היווצרות כלי דם ברקמות רבות אחרות. הצוות מצא כי תוספת של Thbs4 הגבירה את היווצרות כלי הדם והריפוי בעצמות כף הרגל שנלקחו מעכברים שנמחקו ב-HC.
בסיכום הממצאים הללו אומר פרופ' יאנג, "יחד, המחקר הנוכחי מדגים תפקיד קריטי של צאצאי HC בצמיחת עצמות ותיקון פציעה על ידי הפרשת THBS4 כדי לווסת אנגיוגנזה. ממצאים אלו גם שופכים תובנות תרגומיות שניתן למנף אותן כדי לשפר את תיקון פציעות העצם של העצם ולטפל באנגיוגנזה לקויה."היא מוסיפה כי יש צורך במחקר נוסף כדי להבין באופן מלא כיצד PADs מווסתים את היווצרות כלי הדם, כולל התפקידים של גורמי איתות אחרים שמפרישים PADs.
