PDGF-AA promotes osteogenic differentiation and migration of mesenchymal stem cell by down-regulating PDGFRα and derepressing BMP-Smad1/5/8 signaling.
PDGF-AA promotes osteogenic differentiation and migration of mesenchymal stem cell by down-regulating PDGFRα and derepressing BMP-Smad1/5/8 signaling.
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DOI：
10.1371/journal.pone.0113785
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发表时间：
2014
期刊：
影响因子：
3.7
通讯作者：
Li B
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Li A;Xia X;Yeh J;Kua H;Liu H;Mishina Y;Hao A;Li B
血小板衍生生长因子（PDGFs）在骨骼发育和骨折愈合中发挥重要作用，但PDGFs如何发挥其功能仍不完全清楚。在这里，我们发现PDGF-AA，而不是-AB或-BB，可以激活间充质干细胞（MSCs）中的BMP-Smad1/5/8通路，这需要BMPRIA和PDGFRα。PDGF-AA通过BMP-Smad1/5/8-Runx2/Osx轴促进MSC成骨分化，并通过BMP-Smad1/5/8-Twist1/Atf4轴促进MSC迁移。机制研究表明，PDGF-AA通过反馈下调PDGFRα激活BMP- smad1/5/8信号，释放BMPRI，并允许BMPRI- bmprii复合物形成，利用微环境中的BMP分子激活smad1/5/8。本研究揭示了PDGFRα和BMPRI之间的物理和功能相互作用，该相互作用在MSC分化和迁移中起重要作用，并建立了PDGF-AA和BMPs途径之间的联系，这是胚胎发育和组织稳态的两个重要调节因子。
Platelet-derived growth factors (PDGFs) play important roles in skeletal development and bone fracture healing, yet how PDGFs execute their functions remains incompletely understood. Here we show that PDGF-AA, but not -AB or -BB, could activate the BMP-Smad1/5/8 pathway in mesenchymal stem cells (MSCs), which requires BMPRIA as well as PDGFRα. PDGF-AA promotes MSC osteogenic differentiation through the BMP-Smad1/5/8-Runx2/Osx axis and MSC migration via the BMP-Smad1/5/8-Twist1/Atf4 axis. Mechanistic studies show that PDGF-AA activates BMP-Smad1/5/8 signaling by feedback down-regulating PDGFRα, which frees BMPRI and allows for BMPRI-BMPRII complex formation to activate smad1/5/8, using BMP molecules in the microenvironment. This study unravels a physical and functional interaction between PDGFRα and BMPRI, which plays an important role in MSC differentiation and migration, and establishes a link between PDGF-AA and BMPs pathways, two essential regulators of embryonic development and tissue homeostasis.
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