異位骨化的新認(rèn)識：祖細(xì)胞在異常骨形成中起關(guān)鍵作用

在《骨研究》雜志于2023年7月21日發(fā)表的一項新研究中，來自約翰霍普金斯大學(xué)的一組研究人員使用譜系追蹤和單細(xì)胞RNA測序(scRNA-seq)相結(jié)合的方法，深入研究了滑膜/肌腱鞘祖細(xì)胞對異位骨形成的貢獻(xiàn)。研究人員發(fā)現(xiàn)了一種獨特的Tppp3+肌腱祖細(xì)胞群，它們在體內(nèi)積極參與異位骨的形成。他們的發(fā)現(xiàn)為復(fù)雜的驅(qū)動異位骨化的細(xì)胞過程提供了新的見解，并為預(yù)防和治療這種病理狀況提供了潛在的治療靶點。

研究發(fā)現(xiàn)，主要位于肌腱鞘的Tppp3+祖細(xì)胞在HO誘導(dǎo)下迅速擴(kuò)增，顯著促進(jìn)了肌腱和關(guān)節(jié)相關(guān)HO中異位軟骨和骨的形成。轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析表明，Tppp3+細(xì)胞具有原始祖細(xì)胞特性，并可能通過釋放促進(jìn)成骨分化的可溶性分子來調(diào)節(jié)HO的形成。

正常情況下，Tppp3-tdT+細(xì)胞主要分布于肌腱鞘內(nèi)，在肌腱體內(nèi)活動極少。然而，在HO誘導(dǎo)后，它們的數(shù)量在損傷部位迅速增加。Tppp3主要在間充質(zhì)細(xì)胞中表達(dá)，表明其為祖細(xì)胞表型。

此外，scRNA-seq分析顯示Tppp3是肌腱或骨軟骨細(xì)胞的早期祖細(xì)胞標(biāo)志物，為Tppp3+祖細(xì)胞在損傷期間的動態(tài)行為提供了見解。這些細(xì)胞被發(fā)現(xiàn)在軟骨內(nèi)成骨期對異位軟骨的形成有重要貢獻(xiàn)，其中約五分之一的軟骨細(xì)胞來自Tppp3+祖細(xì)胞。此外，Tppp3+細(xì)胞在跟腱異位骨化的骨期發(fā)揮了至關(guān)重要的作用，在損傷后9周有助于成骨細(xì)胞譜系。

值得注意的是，在修復(fù)過程中，它們還參與了肌腱重塑和肌腱樣基質(zhì)的形成。在髖關(guān)節(jié)髖關(guān)節(jié)置換術(shù)后HO模型中，Tppp3+細(xì)胞促進(jìn)滑膜中異位軟骨的形成，并在滑膜和骨膜中擴(kuò)張，獲得骨祖細(xì)胞表型，促進(jìn)異位骨的形成。Tppp3+細(xì)胞在人類病理樣本中的存在和貢獻(xiàn)被證實，突出了這些發(fā)現(xiàn)與人類HO病例的相關(guān)性。

該研究為再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域做出了重要貢獻(xiàn)，揭示了Tppp3+祖細(xì)胞在HO形成中的調(diào)節(jié)作用，并為針對這一病理過程的潛在治療策略提供了有價值的見解。新發(fā)現(xiàn)的導(dǎo)致異位骨形成的肌腱祖細(xì)胞群可能為開發(fā)預(yù)防和治療HO的新治療方法鋪平道路。

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