Концепция образования новой кости с помощью двухвалентных катионов широко известна, хотя основной механизм этого процесса остается неясным. В новом отчете, опубликованном в Nature Communications , Вэй Цяо и группа ученых в области ортопедической хирургии, материаловедения и биоматериалов из Китая и США сообщили, как катионы могут стимулировать интероцепцию скелета , чтобы регулировать формирование костей, способствуя секреции простагландина Е2 (мощного медиатор воспаления) из макрофагов . Иммунный ответ, сопровождающийся прорастанием и ветвлениемнервных волокон для восприятия сигналов воспаления и передачи сигналов в центральную нервную систему. Процесс активации интероцепции скелета подавлял симпатический тонус, способствуя формированию новой кости. Исследование показало, как двухвалентные катионы способствуют формированию костей через интероцептивную цепь скелета. Это открытие может подтолкнуть к разработке новых биоматериалов во время инженерии костной ткани , чтобы повысить терапевтическую силу двухвалентных катионов.
Роль центральной нервной системы в росте и ремоделировании костей
В этой работе команда выдвинула гипотезу о том, что связь между иммунной системой и нервной системой может запускать интероцепцию скелета для регуляции образования новой кости , а затем попытались охарактеризовать такие механизмы образования кости , вызванного двухвалентными катионами . Катионы различных двухвалентных металлов, включая ионы магния, цинка и меди, играют важную роль в росте костей, моделировании и ремоделировании костей. В последнее десятилетие исследователи выявили регуляторные эффекты этих двухвалентных катионов на остеогенез, остеокластогенез , ангиогенез и иммунные реакции. Однако недавние исследования выявили вовлечение центральной нервной системы.во время формирования кости через двухвалентные катионы. Остаются неясными детали вовлечения центральной нервной системы (ЦНС), которая играет значительную роль в гомеостазе костей . ЦНС (центральная нервная система) реагирует на внешние раздражители, включая температуру, звук, запах и вкус, получая при этом сигналы от многих физиологических систем организма, включая сердечно-сосудистую, желудочно-кишечную и дыхательную системы. В последние годы также наблюдается появление интероцептивных процессов, которые регулируют чувства, чтобы интерпретировать, интегрировать и регулировать сигналы от периферических органов в качестве ключевого механизма для регулирования внутреннего состояния организма через ЦНС . Например, Qiao et al. недавно показали, как центральная нервная система воспринимает плотность костей с помощью простагландина E2.(PGE 2 ) для регулирования образования костей. Недавние исследования также показали существенную роль ранних воспалительных реакций в индуцированном Mg 2+ новообразовании кости для стимуляции макрофагов (высокоспециализированных иммунных клеток, удаляющих клеточный мусор) и создания проостеогенного иммунного микроокружения .
