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新的 125 万美元赠款使研究性激素在组织修复中的重要作用成为可能

劳伦斯——我们在受伤后愈合和再生新组织的能力与生理性别有很大关系。例如,在更年期后,女性性激素信号的丧失会导致骨质疏松症和骨关节炎等退行性疾病,其中骨骼和软骨会因组织损失而退化并变得更加脆弱和脆弱。

现在,堪萨斯大学的一名研究人员获得了美国国立卫生研究院颁发的为期五年、价值 125 万美元的最大化研究奖,以研究雌激素如何在细胞微环境水平上与身体相互作用。这些结果可以为人类间充质基质细胞 (MSC) 性别差异的研究指明方向,MSC 可以通过促进损伤后的组织修复和再生来支持其他细胞的宿主,并且是开发新的定制疗法的关键。

“我试图了解为什么男性和女性组织的再生方式可能不同,以及这如何导致组织不能很好地再生的疾病的发生,例如骨质疏松症和骨关节炎,”化学与石油工程助理教授 Jenny Robinson 说。在 KU,他将在 NIH MIRA 奖下领导工作。“我们将在细胞生存的水平或微环境中解决这个问题,本质上,看看这可能如何决定再生。我们正在研究雌二醇,这是最主要的雌激素,并将该知识与对细胞 3D 环境的控制相结合,以最终了解我们需要什么来促进修复,而这在男性和女性组织中可能有所不同。”

作为一名青少年运动员,罗宾逊因膝盖受伤而无法从事严肃的足球生涯,但这也引发了她对身体恢复相关科学的兴趣,这种好奇心导致她在生物材料、组织工程和生物分子工程方面的专业知识.“我的实验室真正专注于结缔组织,”她说。“我们在膝盖半月板方面做了很多工作。这确实是我们过去三四年一直在做的事情。”

KU 研究人员的新工作旨在开发生物材料工具,以解析组织修复中的性别差异以及身体如何维持体内平衡,或在受伤等变化后促进健康和功能的必要平衡。工作将遵循三个主要路径:

首先,Robinson 希望在她的实验室中使用工程生物材料更好地了解男性和女性 MSC 如何对细胞微环境的空间和机械特性做出不同的反应。

“有一些临床数据表明男性和女性的结构组织成分可能存在差异,”她说。“我们知道细胞对它们的结构环境非常敏感,在这些工程系统中,我们可以控制很多因素。我的实验室构建了模拟组织的基于聚合物的 3D 结构。我们使用一种技术在胶原蛋白的尺度上生成纤维——从纳米到小微米尺度——并且知道,如果它们在纳米纤维上与微米纤维上,或者如果这些纤维只是随机取向,那么全面细胞的反应完全不同或像肌肉或许多结缔组织(如半月板)一样排列。但是,如果它们来自男性或女性患者——这些细胞对我们可以在实验室中设计和提供的结构线索的反应是否不同?”

此外,Robinson 的目标是发现雌激素如何影响下游转录,或者细胞如何将 DNA 片段复制到 RNA 中以制造必需的蛋白质,以及细胞的后续行为。为此,她的实验室开发了定制的微芯片,将细胞暴露于不同浓度的雌激素中。

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