新的研究在单细胞水平上确定了软骨细胞损伤诱导的分子变化
关节软骨是排列在关节表面的结缔组织。当软骨严重磨损时,会导致骨关节炎(OA),这是一种使人衰弱的疾病,影响着全球数百万人。
的关节软骨是由一种致密的细胞外基质(ECM)和一种在健康软骨中发现的稀疏分布的细胞(也称为软骨细胞)组成的,它们的形式不同,功能也可能不同。深,分子水平上,了解各种软骨细胞亚群体及其功能对软骨修复和再生的研究至关重要。
到目前为止,由于从致密软骨中分离和研究单个软骨细胞亚群的技术困难,还没有对健康关节软骨软骨细胞进行彻底的分子分析。
劳伦斯利弗莫尔国家实验室(LLNL)的科学家们以单细胞分辨率对健康和受伤小鼠膝关节的关节软骨进行了分析,并确定了9种具有不同分子特征的软骨细胞亚型,以及这些软骨细胞中损伤诱导的早期分子变化。
这是科学家首次确定健康关节中所有软骨细胞亚型,并对这些细胞亚群中与关节损伤相关的分子变化进行1:1评估。
“这项工作扩展了我们对软骨细胞异质性和软骨细胞群在关节创伤反应中快速分子变化的观点,并强调了潜在的触发机制软骨LLNL的计算生物学家艾米·塞巴斯蒂安说细胞。
骨性关节炎是一种退行性关节疾病,影响着全球超过3亿人,常常导致生活质量下降和残疾。尽管骨性关节炎的患病率正在上升,疾病控制中心估计,到2040年,多达7800万美国人(四分之一)将患有骨性关节炎,但对导致骨性关节炎发生和进展的联合微结构和分子机制的深入了解仍处于早期阶段。
“这一领域缺乏足够的进展严重阻碍了OA早期诊断、预防和治疗的有效治疗方法的发展,”LLNL生物学家Gaby Loots说,他是该论文的合著者。
研究小组还比较了小鼠软骨细胞亚群和人类软骨细胞,并评估了小鼠和人类之间的分子相似性程度。
Loots说:“阐明各种软骨细胞亚型的分子和功能特征,并了解这些软骨细胞亚型与关节内其他细胞类型之间的相互作用,将极大地扩展对关节生物学和骨性关节炎病理的理解。”
进一步探索