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學術前沿：我國科研團隊發現結締組織成體干細胞

養生常識健康知識

骨骼、脂肪等特殊結締組織是重要的鈣、磷和能量代謝器官 ， 且在骨質疏松和肥胖等代謝疾病發生中扮演重要角色 。 這些結締組織由特定的細胞組成 ， 如骨骼中的成骨和軟骨細胞、白色脂肪組織和真皮中的脂肪細胞等 。 組織干細胞是具有自我更新和分化潛能的種子細胞 ， 負責組織器官的發育、維持和再生修復 ， 并與器官衰老等病變密切相關 。 組織干細胞的研究多聚焦于器官發育和生長 ， 對成體干細胞知之甚少 。 但是 ， 哺乳動物從成年至死亡占生命周期的大部分時間 ， 比如在小鼠中 ， 這個階段占比高達90% 。 因此發現成體干細胞對于了解組織器官的維持、再生修復和衰老具有重要意義 。
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有些組織器官的發育和維持依靠不同的干細胞類群 。 比如 ， 成人骨的更新主要發生在骨髓腔的骨小梁和骨內膜 ， 而在已知的骨骼干細胞(skeletalstemcells ， SSCs)中 ， 生長板中的Pthlh+SSCs和外骨膜中的Ctsk+SSCs在成體中基本處于靜息狀態；骨髓中血竇周的Nes+SSCs對骨維持貢獻不大 ， LepR+SSC/CAR細胞主要參與老齡小鼠的骨形成和骨折愈合 。 近期細胞移植實驗發現了Thy-CD105-6C3-ITGAV+CD200+SSCs ， 但其與其它SSC類群之間的關系尚不明確 。 白色或真皮脂肪組織的更新較為緩慢 。 其中脂肪祖細胞(adiposeprogenitorcells ， APCs)可由膜表面標記物Lin-Sca1+CD29+CD34+所定義 ， 并可被Pdgfrα和Pdgfrβ進行遺傳學標記 。 最近的單細胞轉錄組測序(scRNA-seq)研究顯示白色脂肪組織中包含不同的脂肪干細胞亞群：ASC1a、ASC1b、ASC2和FIP（纖維免疫調節祖細胞） 。
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2022年12月1日 ， 上海交通大學Bio-X研究院李保界課題組和陸軍軍醫大學大坪醫院陳林課題組共同在NatureGenetics上發表了題為Prrx1marksstemcellsforbone,whiteadiposetissueanddermisinadultmice的研究文章（Article） ， 在成體骨骼、白色脂肪和真皮中發現了一群可以被Prrx1所標記的成體干細胞 。 作者在尋找成體骨髓SSCs時 ， 重新檢驗了遺傳標記物Prrx1 。 前人的研究使用轉基因（Tg）Prrx1-Cre和Prrx1-CreERT2小鼠(含有2.4k堿基的啟動子/增強子)發現Prrx1可以標記E9.5天胚胎的側板 ， 其子代細胞可以標記成骨和軟骨細胞、腹股溝白色脂肪組織、腹側皮膚中的成纖維細胞；成年小鼠中 ， Prrx1只標記外骨膜/軟骨膜形成層 ， 不標記其它的結締組織 。 此外 ， 利用（Tg）Prrx1-CreERT2;iDTR小鼠來消除Prrx1+細胞對骨量不產生顯著影響 。 考慮到轉基因小鼠存在啟動子長度有限和插入位點非自然位置等潛在問題 ， 作者構建了敲入（knock-in ， KI)Prrx1-Cre和Prrx1-CreERT2小鼠品系 。 譜系示蹤研究發現在發育過程中 ， Prrx1標記所有的骨骼、白色脂肪和真皮組織 。
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圖1（KI）Prrx1-CreERT2;tdTomato成年小鼠由他莫昔芬處理后1天或30天時Prrx1+細胞（1天 ， 上排圖片）或Prrx1譜系細胞（30天 ， 下排圖片）在骨、腹股溝白色脂肪和真皮中的分布情況 。 相較于1天 ， 30天后可以明顯看到Prrx1標記細胞的數量增加并參與相應組織的更新維持
在成年小鼠中 ， 作者發現Prrx1+細胞數量稀少 ， 但具有長期（>12個月）的自我更新能力 ， 瞬時標記的Prrx1+細胞參與骨、白色脂肪組織和真皮組織中38-92%的細胞的更新 。 作者通過體外克隆形成實驗 ， 體外分化實驗和細胞移植實驗進一步證實了Prrx1+細胞的干性 。 隨后作者通過免疫熒光染色、流式細胞術、單細胞測序等手段對Prrx1+細胞進行了研究并發現骨髓或白色脂肪中的Prrx1+細胞可由CD31-CD45-CD29+CD130+富集 ， 而真皮中的Prrx1+干細胞可由CD31-CD45-ITGAV+CD130+進行富集 。 作者還利用（KI）Prrx1-CreERT2;iDTR小鼠來消除Prrx1+干細胞并發現Prrx1+細胞的缺失會影響成年小鼠骨、白色脂肪和真皮組織的穩態維持及損傷修復 。 最后 ， 作者發現骨骼中Prrx1+SSCs和此前細胞移植實驗發現的Thy-CD105-6C3-ITGAV+CD200+SSCs中最原始的一個亞群高度重合；在脂肪中 ， Prrx1標記了此前單細胞測序發現的脂肪干細胞亞群——ASC1a和ASC2；在真皮中 ， Prrx1+干細胞是目前發現的唯一可分化成真皮脂肪、成纖維細胞和立毛肌的干細胞 。