近日，來自哥倫比亞大學醫學院和斯坦福大學醫學院的兩個獨立研究小組報告稱，他們在小鼠中鑒別出了能夠再生出骨和軟骨的干細胞。兩篇研究論文發表在同期的《Cell》雜志上。

       在第一篇Cell文章中，哥倫比亞大學醫學院的研究人員通過追蹤細胞表達的一種蛋白質，發現了這些骨軟骨網狀（OCR）干細胞。利用這一標記物，研究人員發現了這些OCR細胞可以自我更新并再生出一些重要的骨細胞和軟骨細胞，包括成骨細胞（osteoblasts）及軟骨細胞（chondrocytes）。研究人員還證實，當將這些OCR干細胞移植到骨折部位時，其可以促進骨修復。

       研究人員認為，這些OCR細胞同樣也會存在于人類的骨組織中，因為小鼠和人類具有相似的骨生物學。進一步的研究將促成更深入地了解如何預防和治療骨質疏松、骨關節炎或骨折。

       該研究還表明，這些OCR細胞不同于在發育過程中和成年期對骨生成起作用的間充質干細胞(MSCs)。研究人員以往認為，MSCs是所有骨、軟骨和脂肪的來源，但近期的一些研究表明這些細胞并不生成新生的骨和軟骨。哥倫比亞大學醫學院的這項研究表明，OCR干細胞實際上填補了這一功能，在成人體內OCR干細胞和MSCs共同促成了骨維持和修復。

       研究人員還認為，OCR細胞有可能在軟組織癌癥中發揮了作用。

       而在第二篇的Cell論文中，斯坦福醫學院的研究人員則報告稱他們在小鼠體內發現了可生成骨、軟骨以及骨髓關鍵組分——基質的干細胞。 此外，研究人員還繪制出了可以生成骨骼干細胞，以及引導它們發育為每一種特定組織的化學信號圖。這一研究發現為開發出各種潛在的療法來治療諸如骨折、骨形成不全、骨肉瘤或軟骨受損等骨骼疾病奠定了基礎。

       一開始，研究人員將焦點放到了小鼠骨骼末端快速分裂的細胞群上，隨后證實了這些細胞群可以形成骨骼的所有組分：骨、軟骨和基質，這群細胞在骨中幫助造血干細胞轉變為血細胞和免疫細胞的海綿組織。通過付出各項努力，他們隨后鑒別出了可形成骨骼的所有這些組件的一種細胞類型。 科學家們之后進一步繪制出了骨骼干細胞的發育樹，追蹤了它們確切是如何轉變為祖細胞以及最終的各個類型的骨骼組織的。

       繪制這一發育樹使得研究人員更深入地了解了，生成較特化的祖細胞以及最終高度特化的細胞必須翻轉的所有遺傳開關。有了這一信息，研究人員能夠找到一些因子，在適當的時間給予適當量的這些因子，來引導骨骼干細胞發育為骨、軟骨或基質細胞。

       此外，除了解了如何用骨骼干細胞來生成骨、軟骨和基質細胞，研究人員還發現了利用脂肪細胞或肌肉細胞來生成骨骼干細胞的方法。研究人員表示，能夠通過施加一些特異的信號來將成熟脂肪細胞直接重編程為骨骼干細胞真的很有趣也出人意料。這為未來的治療提出了一些令人著迷的可能性，比如將患者自身的一些脂肪放在擬生態支架上，讓它生長為骨骼，然后將新骨移植到需要它的部位。