信使细胞有利于促进骨骼愈合

骨骼如何愈合？如何改善愈合情况？根据最近发表在《eLife》期刊上的《南加州大学干细胞研究》一文 ，这些问题的答案可能蕴藏在新发现的“信使”细胞群中。

南加州大学Keck医学院干细胞生物学、再生医学和综合解剖学副教授、通讯作者Francesca Mariani说道：“每年，在美国有将近50万患者会遭遇骨骼修复失败。刺激这些‘信使’和其他关键细胞类型可加速修复，及骨头连接愈合。”

在他们的研究中，第一作者Stephanie T. Kuwahara和同事们观察了哺乳动物的肋骨，肋骨的再生能力非常棒。事实上，整形外科医生已经注意到，患者的肋骨即便缺失8英寸也能够重新生长。

通过观察在小鼠上执行的类似肋骨手术，科学家们提出了一个哺乳动物如何修复大型骨损伤的模型，并确定了骨头愈合过程中必不可少的关键细胞类型。

关键细胞类型的其中之一是一小群”信使”细胞，可通过名为Sox9的基因的活性进行识别。这些信使细胞位于组织鞘中，称为骨膜，包围着每根肋骨。受伤后，一种名为”Hedgehog”的蛋白质会激活信使细胞，而后者反之又会告知相邻细胞分化为软骨和骨骼的混合体。这些混合细胞形成“修复性愈伤组织”，转化为再生骨骼。

图中描绘了大规模肋骨修复过程中形成的桥状愈伤组织。橙色染色（番红O）围绕的细胞是一种特殊的混合软骨/骨骼细胞，用于调节修复。在特殊“信使”细胞的刺激之下，这些细胞参与修复。（摄影：Stephanie T. Kuwahara和Francesca Mariani/南加州大学干细胞）

Mariani说道：“未来会对信使细胞如何促进愈伤组织的形成开展调查研究，这可能会提供更好的策略，以促进身体中修复成效不如肋骨的其他部位的骨修复。”

科学家们还指出，虽然在再生受伤肋骨中，混合骨-软骨细胞发挥着关键作用，但令人惊讶的是，在胚胎发育期间肋骨的最初形成时，这些细胞却没有出现。这一发现让人们对许多生物教科书中的现有内容提出了质疑：即再生是发育的重演。相反，再生和修复可能是其各自的不同过程，所包含的细胞类型和遗传程序独一无二。

其他共同作者包括Maxwell A. Serowoky、Venus Vakhshori、Nikita Tripuraneni、Neel V. Hegde、Jay R. Lieberman和Gage Crump。

这项研究90%的资金来自美国国立卫生研究院的联邦资助（资助号为T32HD060549、R21DE023899、R35DE027550、R21AR064462和R01AR069700）。10%的资金来自非联邦机构，包括James H. Zumberge Research and Innovation Fund基金会，以及南加州大学的加利福尼亚再生医学项目奖。

编辑：CRISTY LYTAL

头图：右起，南加州大学干细胞科学家Francesca Mariani和Stephanie T. Kuwahara（摄影/Sergio Bianco）