4月28日，我校再生骨科与运动医学研究所邹卫国教授与王丽君研究员团队合作在《Cell Reports》在线发布了题为“Piezo1 balances the osteogenic-tenogenic plasticity of periosteal progenitor cells through the YAP pathway”（PIEZO1-YAP1通路平衡骨膜祖细胞的成骨-肌腱分化可塑性）的研究论文。该研究颠覆了传统认知，揭示了骨膜祖细胞在机械敏感离子通道PIEZO1缺失后向肌腱细胞谱系分化，为组织再生提供了新策略。
肌腱与骨骼均起源于中胚层间充质细胞，但传统观点认为肌腱细胞与骨骼细胞属于不可相互转化的独立谱系。骨膜是骨表面除关节外所被覆的结缔组织包膜。本研究发现骨膜中的骨骼祖细胞具有成骨与肌腱分化的双向可塑性。该研究通过Prx1 Cre（中胚层间充质干祖细胞）与OcnCre（成骨细胞）介导的Piezo1条件敲除小鼠模型比较，发现干祖细胞中Piezo1缺失显著削弱骨膜中骨骼祖细胞的成骨潜能，导致皮质骨厚度降低。单细胞转录组分析证实PIEZO1缺失使骨膜细胞停滞于祖细胞状态。既往研究表明SCX是肌腱细胞特异的转录因子。有意思的是，本研究表明骨膜中骨骼祖细胞能够被SCX标记，骨膜来源SCX+细胞与肌腱来源SCX+细胞具有不同的转录图谱，其中骨膜SCX+细胞高表达成骨相关基因，肌腱SCX+细胞高表达细胞骨架组装和纤维形成相关基因。谱系追踪与肾包膜移植实验表明，SCX+骨膜祖细胞具有成骨潜能，而PIEZO1缺失的SCX+骨膜祖细胞骨形成能力下降，导致再生修复延迟。此外该研究还发现PIEZO1缺失可以通过激活YAP信号上调SCX表达，细胞移植实验表明骨膜干祖细胞敲除或抑制PIEZO1后可作为肌腱修复的优质细胞来源。该工作首次发现骨外膜骨骼干祖细胞具有成骨和成肌腱的两种命运抉择，且其命运决定受到机械刺激敏感蛋白PIEZO1调控，证明力学刺激具有能够优化骨骼干祖细胞参与损伤修复的能力。
该论文以我校为第一单位，王丽君研究员、中国科学院分子细胞科学卓越创新中心任倩博士、我校博士研究生陈姝琴为该论文共同第一作者，邹卫国教授与王丽君研究员为共同通讯作者。该工作受到国家自然科学基金委、中国科学院等单位资助。
