幹細胞：膜内骨形成を仲介する骨膜幹細胞の発見

骨は内側の骨内膜区画と外側の骨膜区画からなり、おのおのが骨の生理学的性質に異なる関与をしており、骨皮質による物理的分離のためにそれぞれが別々の細胞プールを維持している。骨内膜の骨芽細胞を生じる骨格幹細胞は詳しく研究されているが、骨膜幹細胞（PSC）がどのような性質を持つ細胞なのかは分かっていない。今回我々は、マウスの長骨や頭蓋冠に存在していて、クローン多能性や自己再生能を示し、分化階層構造の頂点に位置するPSCを特定したことを報告する。単一細胞と大量細胞の転写プロファイリングから、PSCは他の骨格幹細胞や成熟間葉細胞とは異なる転写シグネチャーを示すことが分かった。他の骨格幹細胞は、軟骨内経路を用いて初期の軟骨鋳型を介して骨を形成するが、PSCは直接膜内ルートを介して骨を形成することから、膜内の発生経路と軟骨内の発生経路の違いについての細胞基盤が示された。しかし、この区分には可塑性があり、PSCは損傷に応答して軟骨内骨形成能を獲得する。PSCが骨を形成する骨芽細胞を生じる能力を遺伝学的に阻害すると、皮質骨構造における選択的な障害や骨折治癒異常が引き起こされた。マウスPSCに相当する細胞はヒト骨膜に存在しているので、PSCは骨格障害に対する薬物療法や細胞療法の有望な標的になる可能性がある。PSCの特定により、骨は多数の幹細胞プールを含んでいて、それぞれが異なる生理的機能を担っているという証拠が得られた。

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