近日，我院廖立研究员、田卫东教授团队，联合四川大学生命科学学院蔡浩洋教授团队在鉴定人颅颌面骨骼干细胞的研究方面取得重要进展，研究成果以“Identification of human cranio-maxillofacial skeletal stem cells for mandibular development”为题发表在Science Advances杂志。廖立研究员、田卫东教授、蔡浩洋教授为本文通讯作者，王卓、王焜、俞叶佳和傅璟为共同第一作者。

骨骼干细胞是一群能够自我更新并分化产生骨、软骨和基质细胞的组织特异性干细胞，在骨骼的发育、稳态构建和损伤修复过程中发挥关键作用。既往研究在人17周胎儿长骨干骺端及8周胚胎长骨组织中鉴定出了不同标记物的长骨骨骼干细胞。源自中胚层的长骨是经由软骨内成骨骨化，而源自颅神经嵴细胞的下颌骨体部和额骨是通过膜内成骨骨化。然而，人类胚胎下颌骨在早期成骨过程中的细胞谱系分化轨迹以及参与颅颌面骨成骨的关键骨骼干细胞尚不清楚。

本研究收集了 GW8、 GW9、 GW9.5、 GW10 和 GW11 五个时期的胚胎下颌骨组织（GW代表B超下根据胎芽的长度确定的实际孕周数）进行了单细胞测序。数据整合分析后共鉴定出13个细胞亚群，其中7个是间充质来源的细胞谱系。拟时序分析的结果表明颅神经嵴来源的间充质细胞系首先分化成神经细胞系、基质细胞系和共同前体细胞系，共同前体细胞系进而分化成软骨细胞系、成骨细胞系和成牙细胞系。紧接着，通过结合激光显微切割测序鉴定出一群IFITM5+颅颌面骨骼干细胞（cranio-maxillofacial skeletal stem cells，CMSSCs）。这群细胞特异地表达在颌骨的骨膜上，在软骨中不表达。跨部位和物种的对比表明，IFITM5+细胞在早期人颅骨和小鼠下颌骨骨膜上表达，在人的长骨和脊柱中未检测到。随后通过流式分选出IFITM5+细胞，体内外实验均表明其具有很强的自我更新和成骨分化能力，但是成软骨能力较弱。最后，研究证实IFITM5+ CMSSCs也存在于成体颌骨组织，仍表现出强大的骨再生和修复能力。利用IFITM5+ CMSSCs移植可以高效再生骨组织，促进颌骨及长骨皮质骨的修复。

综上所述，本研究利用单细胞测序技术描绘了人胚下颌骨组织的单细胞图谱，首次鉴定并分离出一群人IFITM5+ CMSSCs，为早期人类下颌骨发育提供了更加全面的认识。此外，IFITM5+细胞仍存在于成体颌骨中，表现出优越的骨再生性能，为骨组织工程提供了一个新的种子细胞。

原文链接：https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.ado7852