机械应力通过力传导机制启动密西西比鳄(Alligator mississippiensis)皮内成骨的发育研究

研究人员针对皮内成骨(osteoderms)发育机制这一科学难题，通过比较异位骨化(heterotopic ossification)的病理过程，发现密西西比鳄颈椎背侧鳞片中，网状纤维支架的形成先于骨化过程，且胶原纤维在特定解剖平面承受机械张力。研究表明，这些力学刺激通过细胞外基质(ECM)的力传导(mechanotransduction)机制激活成骨，为理解外骨骼生物力学功能与发育关联提供了新视角。

　　

机械应力可能触发密西西比鳄(Alligator mississippiensis)皮内成骨(osteoderms)的发育。这类真皮层内形成的特殊骨结构，其发育机制与创伤性异位骨化(heterotopic ossification)存在相似性——两者都涉及机械力通过细胞外基质(ECM)转化为生化信号的力传导(mechanotransduction)过程。研究发现，在鳄类颈椎背侧鳞片中，高度有序的网状纤维支架会率先形成，随后在浅深颈筋膜及头颈肩部肌腱附着区域，特定解剖平面的胶原纤维呈现显著张力状态。这种机械应力分布特征提示，皮内成骨可能作为外骨骼元件，在动物运动时协调皮肤受力，而持续的力学刺激正是通过力传导途径激活局部骨化进程。该发现为理解创伤性异位骨化病灶的起源提供了进化发育生物学的新线索。