从胎儿和成人骨骼中分离出成为骨骼，软骨或基质细胞的人类骨骼干细胞。这是第一次在人类身上发现了在啮齿动物模型中观察到的骨骼干细胞。研究人员还能够从人类诱导的多能干细胞中获得骨骼干细胞，开辟了新的治疗方法。该发现将于9月20日发表在Cell杂志上。

“鉴于退行性，肿瘤性，创伤后和手术后骨骼疾病带来的巨大医疗负担，我们认为识别这种人类骨骼干细胞并阐明其谱系图谱将能够对骨骼疾病进行分子诊断和治疗，”斯坦福大学医学院的高级研究作者Michael Longaker。

骨骼等骨骼组织具有非凡的再生潜力。骨缺损很容易愈合，一些脊椎动物可以再生四肢的整个部分。但其他脊椎动物骨骼组织的再生能力受到更多限制。例如，小鼠和人类的骨骼可以从小到中等大小的缺陷中恢复，但成人软骨组织几乎没有再生能力。此外，随着时间的推移，小鼠和人类都显示出严重的与年龄相关的骨骼组织退化。

骨骼功能障碍可导致广泛的健康状况，从与骨质疏松症和骨关节炎等年龄相关的疾病到不愈合的骨骼损伤，血液疾病，甚至癌症。尽管其对健康和疾病具有重大影响，但目前旨在改善骨骼功能的治疗方案仍然有限。一个主要障碍是人类骨骼系统中的干细胞调节仍然很大程度上未被探索。

在这项新研究中，Longaker及其合作者通过识别和表征各种组织中的人类骨骼干细胞和下游骨和软骨后代来解决这一知识差距。这些自我更新和多能细胞存在于胎儿和成人骨髓组织中，并且可以源自诱导的多能干细胞(iPSC)。通过定义人类骨骼干细胞和下游骨骼祖细胞之间的关系，研究人员创建了干细胞介导的人体骨骼组织形成的详细谱系图谱。

此外，与小鼠骨骼干细胞的转录组学和表观遗传学比较揭示了调节干细胞介导的骨骼组织形成的进化保守途径，以及可调节骨发育和骨骼结构中物种特异性差异的不同分子途径。

“通过比较不同种类脊椎动物之间特定类型干细胞的分子和功能差异，有可能揭示组织生长和再生的基础的趋同和发散机制，并将这种理解应用于增强人类的健康和恢复活力，”第一作者斯坦福大学医学院的Charles Chan。