斯坦福大学医学院的Michael Longaker博士及其同事已经分离出能够自我更新和多向分化为骨，软骨和基质的人骨骼干细胞。这是第一次在人类中发现了在小鼠中观察到的骨骼干细胞。
该图显示了单个人骨骼干细胞衍生的菌落。
骨骼等骨骼组织具有非凡的再生潜力。骨缺损很容易愈合，一些脊椎动物可以再生四肢的整个部分。但其他脊椎动物骨骼组织的再生能力受到更多限制。例如，小鼠和人类的骨骼可以从小到中等大小的缺陷中恢复，但成人软骨组织几乎没有再生能力。此外，随着时间的推移，小鼠和人类都显示出严重的与年龄相关的骨骼组织退化。骨骼功能障碍可导致广泛的健康状况，从与骨质疏松症和骨关节炎等年龄相关的疾病到不愈合的骨骼损伤，血液疾病，甚至癌症。尽管其对健康和疾病具有重大影响，但目前旨在改善骨骼功能的治疗方案仍然有限。一个主要障碍是人类骨骼系统中的干细胞调节仍然很大程度上未被探索。在这项新研究中，Longaker博士及其合着者通过识别和表征各种组织中的人类骨骼干细胞和下游骨和软骨后代来解决这一知识差距。
鉴定人类骨骼干细胞揭示了骨骼发育中的保守和物种特异性途径，以及对损伤的反应，并将指导未来的再生方法。
这些自我更新和多能细胞存在于胎儿和成人骨髓组织中，并且可以源自诱导的多能干细胞(iPSC)。通过定义人类骨骼干细胞和下游骨骼祖细胞之间的关系，该团队创建了干细胞介导的人体骨骼组织形成的详细谱系图谱。
此外，与小鼠骨骼干细胞的转录组学和表观遗传学比较揭示了调节干细胞介导的骨骼组织形成的进化保守途径，以及可调节骨发育和骨骼结构中物种特异性差异的不同分子途径。“鉴于退行性，肿瘤性，创伤后和手术后骨骼疾病带来的巨大医疗负担，我们认为识别这种人类骨骼干细胞并阐明其谱系图谱将能够分子诊断和治疗骨骼疾病，”博士朗克说。“通过比较不同脊椎动物物种之间特定类型干细胞的分子和功能差异，有可能揭示构成组织生长和再生的趋同和发散机制，并将这种理解应用于增强人类健康和恢复活力，”研究第一作者Charles Chan博士，同样来自斯坦福大学医学院。
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