肌肉骨骼系统干细胞或将参与肢体内源性修复过程

　　图. 具有软/硬组织分化潜能的Scx+Hoxd13+肌肉骨骼系统干细胞

　　在国家自然科学基金项目（批准号：31830029、81871764、81772418）等资助下，浙江大学欧阳宏伟教授和陈晓教授团队合作，利用单细胞转录组测序技术在小鼠上发现了全新的肌肉骨骼系统干细胞亚群，并证实其参与骨、软骨、肌腱和肌肉等多种组织的发生、发育及损伤后再生修复过程。研究成果以“肌肉骨骼系统干细胞软硬组织分化图谱（Atlas of Musculoskeletal Stem Cells with The Soft and Hard Tissue Differentiation Architecture）”为题，于2020年10月22日在线发表在《先进科学》（Advanced Science）上。

　　肌肉骨骼系统是人体支撑和运动的基石。随着近年来人们健康意识的不断增强与健身运动的广泛普及，肌肉骨骼系统的伤病也日益增加。一些难愈性运动损伤，如关节软骨缺损、肌腱断裂、骨折不愈合等，严重影响着人们的生活质量，但目前仍缺乏有效的治疗手段。干细胞是具有自我更新能力的多能细胞，能够向机体组织中各个谱系分化，是损伤后组织再生修复的重要细胞类型。

　　研究团队运用高通量单细胞转录组测序技术，获得了小鼠从肢芽发生到肌肉骨骼系统各组织基本成型的肢体发育过程中不同时间点的细胞动态转录特征，拟时间分析发现，肢体发育早期存在着Scx⁺Hoxd13⁺肌肉骨骼系统干细胞亚群，并在发育后期形成了明显的对应硬、软结缔组织分化的分支路径。他们进一步结合自主研发的多样本转录组测序技术和组织学分析，比较了Scx敲除和野生型小鼠全身16种组织或器官的表达谱与组织学形态，发现Scx敲除显著影响了肌肉骨骼系统各组织的基因表达和形态结构。此外，通过谱系追踪和谱系清除实验，证实Scx⁺细胞亚群参与了肌肉骨骼系统多种组织的发育和损伤后再生修复过程，并在内源性修复过程中起着重要作用。

　　该研究发现了全新的Scx⁺Hoxd13⁺肌肉骨骼系统干细胞亚群，并证实其在肢体发育和再生修复中起着重要作用，为系统解码肢体发育与再生奠定了前期基础，也为未来肌肉骨骼系统的组织工程构建提供了潜在的细胞来源和调控策略。