综述：从细胞到临床：单细胞转录组学塑造骨科学的未来

这篇综述系统阐述了单细胞RNA测序（scRNA-seq）技术在骨关节炎（OA）、类风湿关节炎（RA）、椎间盘退变（IDD）和骨肉瘤（OS）研究中的突破性应用，揭示了细胞异质性、分子机制及免疫微环境特征，为精准诊断、靶向治疗（如TRPV1、CXCR4）提供理论依据。结合多组学和空间转录组技术，将加速骨科疾病的临床转化。

　　

引言

骨科疾病如骨关节炎（OA）、类风湿关节炎（RA）和椎间盘退变（IDD）严重影响患者生活质量，而骨肉瘤（OS）则是威胁青少年健康的恶性骨肿瘤。单细胞RNA测序（scRNA-seq）技术的出现，为解析这些疾病的细胞异质性和分子机制提供了前所未有的分辨率。

骨关节炎（OA）

scRNA-seq揭示了OA软骨中复杂的软骨细胞亚群，包括增殖性软骨细胞（ProCs）、前肥大软骨细胞（preHTCs）和炎症性软骨细胞（InfCs）。例如，Fan等发现InfCs通过MIF-CD74信号通路激活促炎反应，而TRPV1通过上调GPX4抑制铁死亡，减缓OA进展。此外，空间转录组技术证实了软骨表层是转录活性最活跃的区域，PRG4和CRTAC1等分子成为早期诊断标志物。

类风湿关节炎（RA）

RA的滑膜组织存在六种细胞丰度表型（CTAPs），其中成纤维细胞亚群通过FGF10-FGFR1通路驱动疾病复发。Yan等发现软骨中的巨噬细胞样软骨细胞（MC）在负重区呈现M1样促炎表型，而非负重区则表现为M2样修复表型。此外，TIMP1和ENO1等铁死亡相关基因的发现，为RA治疗提供了新靶点。

椎间盘退变（IDD）

研究鉴定了髓核（NP）细胞的六种亚型，包括代谢稳态型（Met NPC）和炎症反应型（IR NPC）。THBS1信号通过TGFβ通路促进纤维化，而FN1-α4β7复合物介导的软骨细胞-巨噬细胞互作加剧了退变进程。空间分析显示，NP祖细胞主要分布于髓核外围，纠正了既往关于Tie2标记的误解。

骨肉瘤（OS）

OS的肿瘤微环境（TME）以调节性T细胞（Tregs）浸润和CXCL12/CXCR4轴介导的免疫抑制为特征。Zhou等发现骨母细胞亚群中MYC和mTORC1通路激活与肺转移相关，而CAFs通过LOX诱导上皮-间质转化（EMT）。Liu等结合空间转录组证实，SPP1⁺
巨噬细胞与成纤维细胞形成物理屏障，阻碍T细胞浸润。

挑战与展望

尽管scRNA-seq技术面临样本获取难、成本高等问题，但结合多组学数据和空间技术，未来有望构建骨科疾病的单细胞精准分子图谱。例如，靶向FGFR1抑制剂已在RA模型中验证疗效，而TRPV1激动剂为OA治疗开辟了新途径。这些进展将推动骨科疾病从基础研究到临床转化的跨越。