Bone Rep：识别出促进骨折愈合和骨骼组织再生的特殊干细胞亚群

2021年10月15日 讯 /生物谷BIOON/ --间充质干细胞(MSCs，Mesenchymal stem cells)被认为在再生医学研究领域具有巨大的潜力，其目的是能帮助机体恢复受损的组织；然而直到现在，研究人员对其在体内的可塑性知之甚少，近日，一篇发表在国际杂志Bone Reports上题为“Bone marrow CD73+ mesenchymal stem cells display increased stemness in vitro and promote fracture healing in vivo”的研究报告中，来自德国波恩大学等机构的科学家们通过研究识别出了一种能促进骨折组织愈合的MSCs细胞亚群，同时其也展示出了分化为多种细胞类型能力的增强。

骨髓CD73-EGFP+细胞的分离与鉴定。

图片来源：DOI:10.1016/j.bonr.2021.101133

MSCs存在于骨髓中，其具有一定的多能性，这意味着其能不断自我更新且能分化为多种特殊的细胞类型，比如骨骼细胞、脂肪细胞和软骨细胞等，此前研究人员开发出了一种小鼠品系，其能利用荧光蛋白来突出能表达特殊分子CD73的细胞；对小鼠机体骨髓的研究结果揭示了能表达CD73分子的MSCs细胞亚群，同时还揭示了能作为骨髓血管系统一部分的窦状内皮细胞(sECs，sinusoidal endothelial cells)。

研究者发现，CD73阳性的MSCs要比CD73阴性的MSCs增殖地更多，且拥有更大的潜力分化为不同的细胞类型，这就表明，MSCs群体对于骨骼修复特别有效；因此，研究人员就能继续深入研究来分析在骨折愈合过程中这些CD73阳性MSCs所发挥的功能。当机体骨折组织愈合时，其就会经历多个阶段，这其中就包括在骨折处形成凝固的血液，同时会由纤维组织和软骨来取代，接下来就会形成坚硬的骨痂（bony callus）。随后骨骼就会被重塑，因为正常的骨骼会取代坚硬的骨痂，而且骨骼也会恢复到其通常的形状。

图片来源：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2352187221003909?via%3Dihub

骨痂的生成关键取决于从周围组织和骨髓中招募的间充质干细胞，因此，骨折愈合模型或能帮助深入探索组织再生过程中MSC的迁移和分化的细胞动态学特性；目前研究人员观察到CD73阳性的MSCs能向骨折部位移动，并且会形成新的软骨和骨细胞来愈合骨折部位；CD73阳性的sECs也参与到了骨折的愈合过程中，因为其能促进新生血管的过程，即形成新的血管来支持愈合的骨骼。

最后，研究人员将CD73阳性的MSCs移植到了骨折区域，与移植到CD73阴性的MSCs相比，这或许明显增强了机体骨折的愈合过程；研究者表示，识别出MSCs细胞亚群或会对再生医学和治疗骨折具有很大的好处。综上，本文研究结果表明，CD73阳性的MSCs能在体外和体内展现出增强的干性和成骨分化潜力，这就阐明了CD73阳性的MSC细胞亚群促进机体骨折修复的潜在突出作用。（生物谷Bioon.com）

原始出处：

Kenichi Kimura，Martin Breitbach，Frank A.Schildberg, et al. Bone marrow CD73+ mesenchymal stem cells display increased stemness in vitro and promote fracture healing in vivo, Bone Reports (2021). DOI:10.1016/j.bonr.2021.101133