Basigin介导糖皮质激素诱导的骨骼干细胞谱系动态改变与骨丢失及血管生成障碍的关联研究

本研究针对糖皮质激素(GC)诱导的骨质疏松(GIOP)和骨坏死这一临床难题，揭示了骨骼干细胞(SSC)通过Basigin介导的细胞间通讯新机制。研究人员通过单细胞RNA测序等技术发现，GC通过改变SSC分化动态导致骨形成减少，同时Basigin过表达引发血管形态异常。抗体阻断Basigin可预防GC导致的骨丢失，并在老年小鼠中显著改善骨量，为GIOP治疗提供了新靶点。该成果发表于《Nature Communications》。

　　

糖皮质激素(Glucocorticoids, GCs)作为强效抗炎药物广泛应用于临床，但其长期使用导致的骨质疏松(GIOP)和骨坏死却成为困扰医学界的重大难题。传统观点认为GC主要通过抑制成骨细胞、激活破骨细胞导致骨丢失，然而骨骼微环境中血管网络的变化及其与干细胞间的相互作用机制始终是未解之谜。斯坦福大学医学院(Stanford University School of Medicine)的研究团队在《Nature Communications》发表的最新研究，首次揭示了骨骼干细胞(Skeletal Stem Cells, SSCs)通过细胞表面蛋白Basigin(CD147)调控的"干细胞-血管"对话机制在GC性骨病中的核心作用。

研究人员采用单细胞RNA测序(scRNA-seq)、流式细胞分选、肾包膜移植等关键技术，结合人源骨折愈伤组织来源的原代SSCs和动物模型。通过建立GC持续暴露的小鼠模型，发现GC处理28天后SSC数量减少，但持续56天反而导致SSC异常积累。这些SSCs表现出显著的成骨/成软骨分化能力下降，同时伴随骨髓内皮细胞数量增加但形态紊乱——血管腔扩张、连接异常，呈现出类似衰老骨髓的病理特征。

关键发现显示，GC暴露显著上调SSCs中Basigin及其互作蛋白MCT1-3的表达。体外实验证实，过表达Basigin的人SSCs条件培养基可导致内皮细胞管形成障碍、迁移能力下降，并增加活性氧(ROS)产生。更令人振奋的是，无论是抗体阻断Basigin(aBSG)还是条件性敲除Col2a1⁺谱系细胞中的Basigin，都能有效预防GC诱导的骨丢失。特别值得注意的是，aBSG治疗还能逆转老年小鼠的骨量减少，提示该靶点具有超越GC性骨病的广谱治疗潜力。

研究结论部分强调，该工作首次阐明GC通过SSC-Basigin-MCT轴破坏骨骼微环境稳态的双重机制：一方面抑制干细胞向成骨谱系分化，另一方面通过旁分泌作用导致血管网络功能紊乱。这种"干细胞-血管"共失调现象与衰老骨骼的特征高度相似，为理解多种骨丢失疾病提供了新视角。更重要的临床意义在于，靶向Basigin的治疗策略不仅可能替代现行的人甲状旁腺素(hPTH1-34)疗法，其改善衰老相关骨质疏松的效果更展现出广阔的转化医学前景。Thomas H.Ambrosi等研究者开创性地将干细胞生物学与血管生物学交叉融合，为代谢性骨病治疗开辟了新途径。