科学家们发现骨外膜骨骼干祖细胞有两种命运

海南医科大学(海南医学科学院)教授邹卫国、研究员王立军团队合作，首次发现骨外膜骨干细胞有骨骼和肌腱两种命运选择，其命运决定机械刺激敏感蛋白质PIEZO1控制，证明机械刺激提高骨干细胞参与损伤修复的能力，为组织再生提供了新的策略。相关研究最近发表在《细胞研究》上。

肌腱和骨骼都起源于中胚层之间的充质细胞。传统观点认为，成人肌腱细胞和骨骼细胞是不可相互转化的独立谱系。过去的研究发现，在肌腱损伤或衰老的前提下，肌腱干祖细胞具有异位成骨的能力，但骨干干祖细胞能否形成肌腱细胞尚不清楚。

研究团队比较Prx1 Cre与Ocn Cre介导的Piezo1条件敲除了小鼠模型，发现干祖细胞中Piezo1的缺失显著削弱了骨膜中骨骼祖细胞的成骨潜力，导致皮质骨厚度减少。单细胞转录组分析证实，Piezo1的缺失使骨膜细胞停滞在祖细胞中。

过去的研究发现，SCX是肌腱细胞的特殊转录因子，研究小组发现骨膜中的骨骼祖细胞可以被SCX标记。值得一提的是，骨膜来源SCX SCX细胞和肌腱细胞有不同的转录图，前者表达骨相关基因，后者表达细胞骨架组装和纤维形成相关基因。进一步的实验表明，SCX 骨膜祖细胞具有成骨潜能，而PIEZO1缺失的SCX 骨膜祖细胞骨形成能力下降，导致再生修复延迟。此外，PIEZO1的缺失可以通过激活YAP信号来表达，骨膜干祖细胞可以作为肌腱修复的优质细胞来源。