科學(xué)家發(fā)現(xiàn)骨外膜骨骼干祖細(xì)胞具有兩種命運(yùn)抉擇

2月前發(fā)布在 7X24h 資訊

海南醫(yī)科大學(xué)（海南省醫(yī)學(xué)科學(xué)院）教授鄒衛(wèi)國(guó)、研究員王麗君團(tuán)隊(duì)合作，首次發(fā)現(xiàn)骨外膜骨骼干祖細(xì)胞具有成骨和成肌腱的兩種命運(yùn)抉擇，其命運(yùn)決定受到機(jī)械刺激敏感蛋白PIEZO1調(diào)控，并證明了力學(xué)刺激具有優(yōu)化骨骼干祖細(xì)胞參與損傷修復(fù)的能力，為組織再生提供了新策略。相關(guān)研究近日發(fā)表于《細(xì)胞研究》。

肌腱與骨骼均起源于中胚層間充質(zhì)細(xì)胞。傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為，成體后肌腱細(xì)胞與骨骼細(xì)胞屬于不可相互轉(zhuǎn)化的獨(dú)立譜系。既往研究表明，在肌腱損傷或衰老情況下，肌腱干祖細(xì)胞具有異位成骨的能力，但是骨骼干祖細(xì)胞能否形成肌腱細(xì)胞尚不清楚。

研究團(tuán)隊(duì)比較Prx1 Cre與Ocn Cre介導(dǎo)的Piezo1條件敲除小鼠模型發(fā)現(xiàn)，干祖細(xì)胞中Piezo1缺失顯著削弱骨膜中骨骼祖細(xì)胞的成骨潛能，導(dǎo)致皮質(zhì)骨厚度降低。單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組分析證實(shí)，PIEZO1缺失使骨膜細(xì)胞停滯于祖細(xì)胞狀態(tài)。

以往研究表明，SCX是肌腱細(xì)胞特異的轉(zhuǎn)錄因子，而研究團(tuán)隊(duì)此次發(fā)現(xiàn)，骨膜中骨骼祖細(xì)胞能夠被SCX標(biāo)記。值得一提的是，骨膜來源SCX+細(xì)胞與肌腱來源SCX+細(xì)胞具有不同的轉(zhuǎn)錄圖譜，前者高表達(dá)成骨相關(guān)基因，后者則高表達(dá)細(xì)胞骨架組裝和纖維形成相關(guān)基因。進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)表明，SCX+骨膜祖細(xì)胞具有成骨潛能，而PIEZO1缺失的SCX+骨膜祖細(xì)胞骨形成能力下降，導(dǎo)致再生修復(fù)延遲。此外，PIEZO1缺失可以通過激活YAP信號(hào)上調(diào)SCX表達(dá)，骨膜干祖細(xì)胞敲除或抑制PIEZO1后可作為肌腱修復(fù)的優(yōu)質(zhì)細(xì)胞來源。