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跳鼠jerboa有一双引人注目的双腿，这双腿比它的胳膊要长得多，能够帮助这种两条腿的沙漠啮齿类动物快速跳跃，以躲避它的天敌。现在，这双腿也帮助科学家们进一步了解了骨骼的生长机制，揭示了一些影响骨骼生长的因素。这项研究最终将帮助科学家们治疗骨骼生长的缺陷。
生长板是位于骨骼生长末端的区域，当这一区域中的细胞增大增多时，骨骼就会伸长。这些细胞被称为软骨细胞，它们会形成软骨，为之后生长的成熟钙化骨提供支架。科学家们知道，骨骼生长的长度和速度取决于软骨细胞的数量和大小。但人们并不了解促使这些细胞生长的机制。
哈佛医学院的Kimberly Cooper和Seungeun Oh等人使用一种特殊的显微镜，观察了小鼠生长板处软骨细胞经历的改变，这种显微镜使他们可以定量活细胞的大小和密度。这项研究于今天发表在Nature杂志的网站上。
研究人员指出，小鼠的后腿生长时，软骨细胞经历了三个不同的阶段。首先，软骨细胞体积增大为三倍，同时细胞密度保持相对恒定。第二阶段，细胞显著膨胀，体积增至四倍，但细胞密度变小。第三阶段，细胞大小再次翻倍，但它们的密度保持不变。
研究人员在同一只小鼠中，对生长较快和生长较慢的骨骼进行了比较。他们发现，在生长较慢的前腿中，软骨细胞经过第一阶段的生长后，在第二阶段的中途停止生长。科学家们希望了解，与小鼠骨骼不同的近亲是否也采用类似的骨骼生长模式，于是又对埃及小跳鼠（Jaculus jaculus）的生长板进行了研究，他们发现，跳鼠胫骨的软骨细胞与小鼠生长模式类似，但跳鼠足部跖骨的生长模式却大不相同。研究显示，小鼠跖骨的软骨细胞在第三阶段只少量生长，但跳鼠的软骨细胞在这一阶段生长显著，体积达到原先的四十倍。
进一步研究显示，在小鼠后腿特异性地使胰岛素样生长因子1的编码基因失活，会导致软骨细胞在第二阶段后停止生长，胰岛素样生长因子1是一种影响生长和代谢的激素。研究表明，该基因可能在决定骨骼生长中具有关键作用，这一发现将有助于人们开发治疗骨骼生长缺陷的药物。
骨骼如何生长，这是一个老问题了。明确软骨细胞生长的三个阶段，将帮助科学家们进一步解析，引起各阶段变化的确切机制，康乃尔大学的Cornelia Farnum教授说。而这将帮助人们了解，不同形状骨骼的演化过程。
（生物通编辑：叶予）