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來源：生物探索 2024-04-08 10:00 該研究提出靶向成纖維細胞激活可能潛在地改善愈合骨的質量，盡管它可能會延遲愈合過程。 中國科學院分子細胞科學卓越創(chuàng)新中心周波及鄒衛(wèi)國共同通訊（劉逸銘、唐新宇及舒慧是論文的共同第一作者）在Developmental Cell 在線發(fā)表題為“Fibrous periosteum repairs bone fracture and maintains the healed bone throughout mouse adulthood”的研究論文，該研究開發(fā)了一種系統(tǒng)來區(qū)分小鼠形成層骨膜和骨髓中的纖維層骨膜細胞(FL-PCs)和骨干/祖細胞(SSPCs)的命運。
該研究發(fā)現(xiàn)FL-PCs不參與穩(wěn)態(tài)成骨，而是在骨折愈合過程中形成纖維軟骨骨痂的主體。此外，F(xiàn)L-PCs在骨折后侵入形成層骨膜和骨髓，形成新的SSPCs，在成年期繼續(xù)維持愈合的骨骼。FL-PCs衍生的neoSSPCs表達的成骨特征基因水平較低，與先前存在的SSPCs相比，其成骨分化活性較低。與此一致的是，愈合的骨頭比正常的骨頭更薄，形成更慢。因此，纖維骨膜成為骨折后骨的細胞來源，并永久性地改變骨的性質。
骨膜由外層纖維層和內層形成層組成，對骨骼生長和修復至關重要。外層是致密的不規(guī)則結締組織，其已知功能是為骨骼提供結構支撐，并將骨骼和肌肉連接在一起它主要由膠原纖維和成束的分散的細長成纖維細胞組成內層細胞密度較高，含有成骨細胞、破骨細胞和基質細胞通過直接形態(tài)學檢查，或通過評估H3-胸腺嘧啶或溴脫氧尿苷(BrdU)與DNA的結合，對骨膜細胞增殖的研究表明，增殖細胞主要位于內層。體外培養(yǎng)的骨膜外植體內層僅形成新軟骨和成骨細胞，外層僅形成成纖維細胞。因此，內層一直被認為是骨膜的唯一成骨層。
多種解剖上不同類型的骨干/祖細胞(SSPCs)與軟骨內骨的維持和修復有關。生長板上的軟骨細胞是發(fā)育過程中骨骼生長的主要貢獻者，而Lepr+骨髓基質細胞(BMSCs)是成年期骨骼維持的主要貢獻者。骨膜成骨細胞由骨膜局部SSPCs形成。來自骨髓(BM)和骨膜的SSPCs均參與骨折后骨再生；然而，不同SSPC亞群在骨折愈合過程中的確切分工尚不清楚。
模式圖（Credit: Developmental Cell）
通過遺傳譜系追蹤確定SSPC功能的一個主要挑戰(zhàn)是，單個基因似乎不足以特異性標記純骨骼干細胞或基質細胞群。用于標記骨髓間充質干細胞的Cre等位基因經常標記一些骨膜間質細胞(PSCs)，反之亦然，使追蹤數(shù)據(jù)的解釋復雜化。骨膜的外層和內層從來沒有基因上的分離。
采用Pdgfra-CreER 和Osx-Dre的正交組合，作者開發(fā)了SSPC同步示蹤系統(tǒng)(SSPC simultracer)來區(qū)分骨髓間質干細胞、形成層骨膜細胞(CL-PCs)和纖維層骨膜細胞(FL-PCs)的命運。包括Pdgfra+ Osx+細胞，用Tomato標記BM和骨膜內層有SSPCs和骨系，而Pdgfra+ Osx-細胞(ZsGreen標記)在骨膜外層包括成纖維細胞。該研究提出靶向成纖維細胞激活可能潛在地改善愈合骨的質量，盡管它可能會延遲愈合過程。   |
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