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在骨组织工程中，如何借神经发生促进骨缺损修复仍待突破。研究人员探究 Nemo 样激酶（NLK）对人骨髓间充质干细胞（hBMSCs）神经与成骨分化的作用。结果显示 NLK 抑制 hBMSCs 分化，敲低 NLK 可增强修复能力，为骨修复提供新策略。
在人体的微观世界里，骨骼与神经就像一对紧密相连的伙伴，它们不仅在结构上相互交织，在功能上也彼此影响。神经调节在骨骼的生长、发育、维持稳定以及损伤修复过程中，都扮演着极为关键的角色，它甚至能先于血管生成，助力骨骼的形成。然而，目前在骨组织工程领域，想要通过借助神经发生来增强骨生成，从而有效改善骨缺损修复效果，还有很长的路要走。
间充质干细胞（MSCs）由于获取方便、具备自我增殖能力和分化潜能，在组织再生，尤其是骨组织再生中备受青睐。其中，骨髓间充质干细胞（BMSCs）作为 MSCs 的一种，在骨愈合的微环境里发挥着重要作用，而且在治疗脑和脊髓创伤后遗症方面也展现出一定潜力。鉴于 BMSCs 具有向神经和骨分化的双向潜能，探寻对其分化有双向调控作用的因素，以及明确 BMSCs 的神经分化能否促进骨生成，就显得尤为重要。
Nemo 样激酶（NLK）是一种在进化上保守的丝裂原活化蛋白激酶（MAP 激酶）相关激酶，在神经组织中高表达，在其他组织中却很少被检测到。此前研究虽已发现它在神经系统发育、神经元形成和凋亡等过程中有作用，但 NLK 在 BMSCs 参与神经和骨再生过程中的具体角色仍不清晰。
为了解开这些谜团，北京大学健康中心的研究人员展开了深入研究。他们的研究成果发表在《Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular Basis of Disease》上，为骨缺损修复领域带来了新的曙光。
研究人员主要运用了以下关键技术方法：首先是慢病毒转染技术，通过该技术调控 hBMSCs 中 NLK 的表达；然后采用定量逆转录聚合酶链反应（qRT-PCR）检测基因表达水平，以此来判断 NLK 表达的变化情况 。研究过程中使用的实验动物为大鼠，所有手术和实验程序都经过北京大学健康中心动物护理和使用委员会批准。
下面来看具体的研究结果：
- NLK 对 hBMSCs 神经分化的抑制作用：研究人员利用慢病毒载体调控 hBMSCs 中 NLK 的表达，成功构建了 NLK 抑制和过表达的细胞系。qRT-PCR 检测发现，敲低组的NLK基因表达显著低于对照组，敲低效率达到 79.8%，同时 NLK 蛋白表达也明显下降。这表明通过实验手段成功实现了对 NLK 表达的调控，为后续研究其功能奠定了基础。
- NLK 对 hBMSCs 成骨分化的影响：研究结果显示，NLK 在体外和体内均抑制 hBMSCs 的成骨分化。敲低 NLK 表达后，hBMSCs 在体外的成骨分化能力增强；在体内实验中，敲低 NLK 的 hBMSCs 修复颅骨缺损的能力也得到提升。相反，NLK 过表达则抑制 hBMSCs 的成骨分化。这说明 NLK 在 hBMSCs 成骨分化过程中起到负面调控作用。
- 作用机制研究：进一步探究发现，NLK 通过下调转录共激活因子 LEF1 和 TCF4 发挥作用。LEF1 和 TCF4 是 Wnt/β-catenin 通路的下游成分，在神经和骨形成过程中具有促进分化的功能。NLK 的下调使得 LEF1 和 TCF4 的功能受损，进而抑制了 hBMSCs 的神经和骨生成能力。
综合研究结果和讨论部分，这项研究意义重大。研究明确了 NLK 在 hBMSCs 神经和骨分化过程中的双重抑制作用及其分子机制。敲低 NLK 能够增强 hBMSCs 的成骨能力，为骨缺损修复提供了新的治疗策略。这一发现不仅有助于深入理解骨代谢和神经调节之间的相互关系，还为开发新型骨组织工程生物材料提供了理论依据，有望推动骨缺损修复领域的进一步发展，为众多骨损伤患者带来新的希望 。
