Cell论文找到肌腱和韧带的“总干细胞”：它过度活跃会致腰椎管狭窄，降压药或成新疗法

Weill Cornell Medicine 和 Hospital for Special Surgery 的研究人员发现了产生人体肌腱和韧带的未特化干细胞——这些组织连接肌肉和骨骼。

他们还发现，当这些干细胞在下部脊柱中变得过度活跃时，会促成腰椎管狭窄。这种疾病影响全球估计 1.03 亿人，表现为韧带增厚，可能使椎管变窄并压迫神经，导致疼痛、麻木和行走困难。这项研究于 9 月 7 日发表在《Cell》上，提示靶向这些干细胞的治疗可能为患者带来新选择，包括一类目前用于控制高血压的药物。

“虽然此前的研究曾提出几种候选干细胞，但没有一项研究明确证明，单一细胞群体既能自我更新，又能产生全部类型的肌腱和韧带细胞，”共同通讯作者 Dr. Matthew Greenblatt 说。他是 Rohr Family Research Scholar、Weill Cornell 病理学与实验室医学副教授，也是 NewYork-Presbyterian/Weill Cornell Medical Center 的病理学家。

腰椎管狭窄的 MRI 图像，两个箭头指示椎管变窄。图片来源：Dr. Sravisht Iyer

一旦研究人员鉴定出这些难以捕捉的干细胞，他们就探索了这些发现是否能满足一个未被满足的临床需求——即替代手术治疗腰椎管狭窄。

“鉴定出这些特化干细胞，开启了一个新的研究领域，使我们能够从机制上更深入地应对这种疾病，而不是仅仅等到患者病情恶化、需要手术来解除神经压迫，”该研究共同通讯作者 Dr. Sravisht Iyer 说。他是 Weill Cornell 骨科学副教授，也是 Hospital for Special Surgery（HSS）的脊柱外科医生。

“这些发现令人兴奋，因为它们有可能改变我们提供脊柱护理的方式。”

寻找肌腱和韧带的主干细胞

Dr. Greenblatt 很适合领导这项寻找工作。2018 年，他和同事定位了在骨外层启动骨折修复的干细胞。随后，他们又鉴定出形成颅骨和脊柱的干细胞。

然而，与骨不同，肌腱和韧带是相对均匀的组织，含有难以彼此区分的成纤维细胞样细胞。因此，找到真正的肌腱和韧带干细胞群体是一项挑战。

“我们分析了数千个单个细胞，并将它们分选为单个细胞类型。然后我们鉴定出哪一种具有我们与‘干性’相关联的特性，”Greenblatt 说。这些特性描述的是一种罕见细胞群体，能够不断自我补充，并产生构建和维持这些组织所需的成熟细胞。

通过研究小鼠，研究人员在肌腱和韧带组织内一个特殊的解剖微环境中定位了这些干细胞，该微环境充当生长和修复的储备库。

表征小鼠干细胞帮助研究人员在 Iyer 经知情同意从患者手术中取出的韧带样本中定位了人类对应细胞。该团队，包括第一作者 Dr. Lingling Hu，他是 Greenblatt 和 Iyer 实验室的博士后研究员——证实人类干细胞既能自我更新，又能产生韧带细胞，证明了其临床相关性。

此外，他们确定这些干细胞并非只局限于脊柱。“我们检查了髌骨韧带；我们检查了跟腱；我们所看的每一个地方，都发现了这种细胞，”Greenblatt 说。“所以，我们认为这是全身肌腱和韧带的通用干细胞。”

脊柱狭窄的潜在治疗靶点

为了弄清楚这些细胞是否是腰椎管狭窄的罪魁祸首，研究人员比较了从腰椎管狭窄患者中采集的干细胞，以及从椎间盘突出但无狭窄迹象者的脊柱韧带中分离的干细胞。患者在术前提供了知情同意。

研究人员在取自狭窄患者的韧带中检测到更高的干细胞数量。当这些来源于狭窄患者的细胞被移植到小鼠体内时，它们比健康干细胞产生了更多肌腱细胞。“尽管脊柱狭窄是一种复杂疾病，但这确实向我们表明，这些细胞正在促成病理变化，”Greenblatt 说。他也是 Weill Cornell Sandra and Edward Meyer Cancer Center 的成员。

在分子水平上，与狭窄相关的干细胞表现出比健康对应细胞更高的钙信号水平。事实上，研究人员可以通过基因操作提高健康韧带干细胞的钙信号，从而触发组织过度生长。

同样重要的是，该团队证明，在腰椎管狭窄小鼠模型中，抑制钙信号可阻止细胞过度生长。这可能表明，目前用于治疗高血压的钙通道阻滞剂可被重新用于治疗脊柱狭窄，但需要临床研究来探索这一方向。

“这可能是第一项展示出世界上最常见脊柱疾病之一潜在治疗靶点的工作，”Iyer 说。

除了腰椎管狭窄，Greenblatt 希望探索这些干细胞可能在其他疾病中发挥的作用，例如 Marfan 综合征——一种影响人体结缔组织的遗传性疾病。

这些发现最终也可能帮助研究人员找到治疗损伤后愈合不良的肌腱和韧带的疗法，包括肩袖撕裂、跟腱损伤、韧带重建和慢性肌腱退变。

“鉴于这种细胞似乎是所有肌腱和韧带细胞的最终来源，这种细胞的缺陷很可能处于多种肌腱和韧带疾病的核心，”Greenblatt 说。（生物谷Bioon.com）

参考文献：

Lingling Hu et al, Identification of the tendon/ligament stem cell in mice and humans, Cell (2026). DOI: 10.1016/j.cell.2026.08.018.