多组学鉴定骨关节炎进展关键衰老干细胞群：靶向软骨下骨中EGFR+ MDSPCs与EREG+巨噬细胞构成的衰老骨骼单元

针对骨关节炎(OA)缺乏有效治疗靶点的难题，研究人员通过单细胞测序和空间转录组技术，首次揭示软骨下骨中EGFR+间充质干细胞(MDSPCs)与EREG+巨噬细胞构成的"衰老骨骼单元"是驱动OA进展的关键病理结构。该研究发表于《科学进展》，为开发靶向衰老干细胞的OA治疗策略提供新思路。

　　

骨关节炎作为困扰全球2.5亿患者的退行性关节疾病，其治疗困境在于软骨修复能力有限且病理机制复杂。传统研究多聚焦于关节软骨病变，但近年发现软骨下骨异常重塑往往早于软骨损伤，其中间充质来源的干细胞/祖细胞(MDSPCs)动态变化尤为关键。然而，这些细胞在OA进展中如何衰老、哪些信号驱动其病理转化，仍是悬而未决的科学问题。

中国人民解放军总医院的研究团队在《科学进展》发表突破性成果，通过整合单细胞转录组、空间转录组和功能实验，首次绘制了OA患者软骨下骨微环境的细胞图谱。研究采集3例OA患者的胫骨平台组织（按Outerbridge分级分为I-II级和III-IV级区域），利用10x Genomics单细胞测序获得38,991个细胞数据，结合公共数据库GSE254844的空间转录组数据，并通过免疫荧光、细胞培养和小鼠模型进行验证。

scRNA-seq分析揭示OA主要病理细胞群
研究发现III-IV级区域MDSPC2（NT5E⁺ MSC）和MDSPC3（PDPN⁺ SSC）亚群高表达衰老标志物，统称为EGFR⁺衰老MDSPCs，其衰老评分和p21/p16表达显著高于I-II级区域。空间分析显示这些细胞富集于软骨深层区相邻的骨小梁周围。

衰老骨骼单元的空间定位
细胞互作网络发现巨噬细胞通过EREG-EGFR轴调控MDSPCs衰老。进一步分群鉴定出EREG⁺衰老巨噬细胞亚群（Ma1），与EGFR⁺ MDSPCs形成独特的"衰老骨骼单元"。多重免疫荧光证实该单元在III-IV级样本中数量增加2.3倍。

EREG的病理机制验证
体外实验显示重组人EREG可诱导EGFR⁺ MDSPCs衰老并增强成骨分化，而EGFR^-细胞无此效应。临床样本检测发现血清EREG水平与OA严重程度正相关（Kellgren-Lawrence 4级比2级高1.8倍）。

小鼠模型治疗验证
在创伤性OA小鼠中，AAV5介导的Ereg敲除使软骨下骨中EGFR⁺p21⁺细胞减少67%，显著改善骨硬化（BV/TV降低29%）和疼痛行为（热板潜伏期延长1.5倍）。

这项研究首次阐明软骨下骨中EREG⁺巨噬细胞通过激活EGFR信号促使MDSPCs衰老的分子机制，为OA治疗提供了精准靶点。创新性体现在：发现具有空间特异性的衰老骨骼单元；揭示低亲和力EGFR配体EREG在骨代谢中的新功能；开发AAV局部递送干预策略。局限性在于临床样本量较小，且需在其他OA亚型模型中验证Ereg抑制的普适性。该成果为开发靶向衰老干细胞的"骨-软骨一体化"治疗策略奠定理论基础。