科技前沿 　　在國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(批準(zhǔn)號(hào)：31830029、81871764、81772418)等資助下，浙江大學(xué)歐陽(yáng)宏偉教授和陳曉教授團(tuán)隊(duì)合作，利用單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組測(cè)序技術(shù)在小鼠上發(fā)現(xiàn)了全新的肌肉骨骼系統(tǒng)干細(xì)胞亞群，并證實(shí)其參與骨、軟骨、肌腱和肌肉等多種組織的發(fā)生、發(fā)育及損傷后再生修復(fù)過(guò)程。研究成果以“肌肉骨骼系統(tǒng)干細(xì)胞軟硬組織分化圖譜(Atlas of Musculoskeletal Stem Cells with The Soft and Hard Tissue Differentiation Architecture)”為題，于2020年10月22日在線發(fā)表在《先進(jìn)科學(xué)》(Advanced Science)上。論文鏈接：。
 　　肌肉骨骼系統(tǒng)是人體支撐和運(yùn)動(dòng)的基石。隨著近年來(lái)人們健康意識(shí)的不斷增強(qiáng)與健身運(yùn)動(dòng)的廣泛普及，肌肉骨骼系統(tǒng)的傷病也日益增加。一些難愈性運(yùn)動(dòng)損傷，如關(guān)節(jié)軟骨缺損、肌腱斷裂、骨折不愈合等，嚴(yán)重影響著人們的生活質(zhì)量，但目前仍缺乏有效的治療手段。干細(xì)胞是具有自我更新能力的多能細(xì)胞，能夠向機(jī)體組織中各個(gè)譜系分化，是損傷后組織再生修復(fù)的重要細(xì)胞類(lèi)型。
 　　研究團(tuán)隊(duì)運(yùn)用高通量單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組測(cè)序技術(shù)，獲得了小鼠從肢芽發(fā)生到肌肉骨骼系統(tǒng)各組織基本成型的肢體發(fā)育過(guò)程中不同時(shí)間點(diǎn)的細(xì)胞動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)錄特征，擬時(shí)間分析發(fā)現(xiàn)，肢體發(fā)育早期存在著Scx+Hoxd13+肌肉骨骼系統(tǒng)干細(xì)胞亞群，并在發(fā)育后期形成了明顯的對(duì)應(yīng)硬、軟結(jié)締組織分化的分支路徑。他們進(jìn)一步結(jié)合自主研發(fā)的多樣本轉(zhuǎn)錄組測(cè)序技術(shù)和組織學(xué)分析，比較了Scx敲除和野生型小鼠全身16種組織或器官的表達(dá)譜與組織學(xué)形態(tài)，發(fā)現(xiàn)Scx敲除顯著影響了肌肉骨骼系統(tǒng)各組織的基因表達(dá)和形態(tài)結(jié)構(gòu)。此外，通過(guò)譜系追蹤和譜系清除實(shí)驗(yàn)，證實(shí)Scx+細(xì)胞亞群參與了肌肉骨骼系統(tǒng)多種組織的發(fā)育和損傷后再生修復(fù)過(guò)程，并在內(nèi)源性修復(fù)過(guò)程中起著重要作用。
 　　該研究發(fā)現(xiàn)了全新的Scx+Hoxd13+肌肉骨骼系統(tǒng)干細(xì)胞亞群，并證實(shí)其在肢體發(fā)育和再生修復(fù)中起著重要作用，為系統(tǒng)解碼肢體發(fā)育與再生奠定了前期基礎(chǔ)，也為未來(lái)肌肉骨骼系統(tǒng)的組織工程構(gòu)建提供了潛在的細(xì)胞來(lái)源和調(diào)控策略。