骨骼干细胞在骨骼发育体内平衡和疾病中的作用

导读 SSC 对骨骼发育、体内平衡和修复至关重要。最近的研究已在长骨、颅面骨和脊柱中发现了不同的 SSC 群体。单细胞测序等技术已绘制出 SSC...

SSC 对骨骼发育、体内平衡和修复至关重要。最近的研究已在长骨、颅面骨和脊柱中发现了不同的 SSC 群体。单细胞测序等技术已绘制出 SSC 谱系承诺轨迹。SSC 还在骨骼修复和疾病中发挥作用。

审查重点包括:

SSC 的多样性

最近的研究表明,SSC 并不是一个同质群体,而是由不同的群体组成,具体取决于它们的位置和骨骼发育阶段。例如,长骨中的 SSC 与颅面骨中的 SSC 不同,后者具有对特定骨形成过程至关重要的独特特性。单细胞测序等技术在识别这些差异和绘制 SSC 谱系轨迹方面发挥了关键作用。

衰老与 SSC 功能

衰老过程对 SSC 有显著影响,导致其多样性和功能性下降。衰老的 SSC 表现出骨软骨生成活性降低,并导致骨髓中出现促炎环境。这种功能障碍是 SSC 固有的,无法通过暴露于年轻的系统环境而完全逆转。然而,BMP2 和 CSF1 拮抗剂等治疗方法已显示出恢复衰老 SSC 部分再生能力的希望。

在骨骼修复中的作用

SSC 通过增加数量和增强骨形成能力,在骨折愈合中发挥着至关重要的作用。含有骨膜骨骼干细胞 (PSC) 的骨膜在此过程中尤为重要。然而,肥胖和糖尿病等疾病会对 SSC 扩张和骨折愈合产生负面影响。SSC 还具有通过涉及 BMP2 的机制再生关节软骨的潜力,而关节软骨通常被认为是无法修复的。

疾病影响

影响 SSC 的基因突变可导致骨骼疾病。例如,Twist1 基因突变会导致颅缝早闭,这是一种颅骨过早融合的疾病。研究表明,这些疾病中的 SSC 表现出改变的分化模式,可以通过 IGF1 等因子进行调节,以防止疾病进展。这凸显了针对骨骼疾病的 SSC 通路的治疗潜力。

骨骼干细胞 (SSC) 对骨骼的形成、维持和修复至关重要。SSC 由一组不同的细胞组成,这些细胞根据其位置和发育阶段发挥特定作用,这一发现彻底改变了我们对骨骼生物学的理解。衰老和疾病会显著影响 SSC 的功能,但最近的研究为可以恢复 SSC 活性并改善骨骼健康的治疗干预带来了希望。本综述重点介绍了不同骨骼区域和发育阶段的 SSC 多样性,阐明了它们在骨骼发育、体内平衡和疾病中的作用。未来的研究应进一步探索 SSC 的调节和可塑性,以增进我们的知识和治疗策略。题为“骨骼干细胞在骨骼发育、体内平衡和疾病中的作用”的作品发表在《Protein & Cell》上(发表于 2024 年 3 月 5 日)。

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