从胎儿和成人骨中分离出成为骨、软骨或基质细胞的人骨干细胞。这是首次在人类中发现啮齿类动物模型中观察到的骨骼，并从胎儿和成人骨骼中分离出人的骨干细胞，使其成为骨、软骨或基质细胞。这是首次在人类中发现啮齿类动物模型中观察到的骨干细胞。研究人员还可以从人类诱导多能干细胞中获得骨干细胞，开辟了一种新的治疗方法。该发现将于9月20日发表在《细胞》杂志上。
“鉴于退行性、肿瘤性、创伤后和手术后骨病造成的巨大医疗负担，我们认为，鉴定这种人类骨干细胞并阐明其谱系图，将使骨病的分子诊断和治疗成为可能，”斯坦福大学医学院高级研究作者迈克尔朗阿克(Michael Longaker)说。
骨和其他骨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整个肢体。然而，其他脊椎动物骨组织的再生能力更加有限。例如，小鼠和人类的骨骼可以修复小到中等大小的缺损，但成年人的软骨组织几乎没有再生能力。此外，随着时间的推移，小鼠和人类都表现出严重的年龄相关骨组织退化。
骨功能障碍可导致多种健康状况，从骨质疏松症和骨关节炎等年龄相关疾病到骨不连、血液疾病甚至癌症。虽然它对健康和疾病有重大影响，但旨在改善骨功能的治疗方案仍然有限。一个主要的障碍是，人类骨骼系统中干细胞的调节在很大程度上仍然是未知的。
在这项新研究中，Longaker和他的合作者通过识别和表征人类骨干细胞和各种组织中的下游骨和软骨后代，解决了这一知识缺口。这些自我更新和多能细胞存在于胎儿和成人骨髓组织中，可以来源于诱导多能干细胞(iPSC)。通过定义人类骨干细胞和下游骨祖细胞之间的关系，研究人员创建了干细胞介导的人类骨组织形成的详细谱系图。
此外，与小鼠骨干细胞在转录组学和表观遗传学方面的比较，揭示了干细胞介导的调节骨组织形成的进化保守方式，以及调节骨发育和骨结构的物种特异性差异的不同分子方式。
“通过比较不同脊椎动物中特定类型干细胞的分子和功能差异，有可能揭示组织生长和再生的基本会聚和发散机制，并将这种理解应用于增强人类健康和恢复活力，”第一作者斯坦福大学医学院的陈维端说。
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