关于哺乳动物颞下颌关节（TMJ）盘进化起源的发育学证据

《EvoDevo》：Developmental evidence for the evolutionary origins of the mammalian TMJ disc

　　

摘要

背景

哺乳动物的颌关节由下颌的齿骨和上颌的鳞骨/颞骨组成，这一进化创新使得哺乳动物能够进行复杂的咀嚼和说话动作。该关节包括下颌髁、关节窝（下颌窝）以及位于两者之间的纤维软骨盘。纤维软骨盘对关节功能至关重要，其病变是导致多种颞下颌关节紊乱（TMD）的原因，这类疾病可能影响高达三分之一的成年和老年患者。据推测，哺乳动物的颌关节是在原有颌关节的基础上进化而来的，原有颌关节存在于所有非哺乳动物的有颌脊椎动物中，起到支撑下颌、防止其脱位的作用。纤维软骨盘的起源尚不完全清楚，但有一种假说认为它可能起源于纤维软骨髁的顶层，或者是一种独立的结构，可能由现有的肌腱演化而来。

结果

为了解明这些结构之间的关系，研究人员在小鼠发育过程中分析了髁和软骨盘，以揭示它们在关节形成过程中的分子和细胞特性。通过批量RNA测序（Bulk RNA-seq）技术，我们发现正在形成的颞下颌关节（TMJ）软骨盘的发育轨迹与下颌髁不同，Lgr5基因的表达可作为早期发育阶段软骨盘的标志物。利用Pcag-Cre^ER;Confetti小鼠对髁和软骨盘交界处的细胞进行克隆追踪后，进一步证实软骨盘细胞形成了与髁表层不同的细胞群。值得注意的是，在Wnt1-Cre; Sox9fl/fl突变体中，尽管髁未能正常形成，软骨盘的特性仍然得以保留。

结论

综上所述，这些研究结果表明颞下颌关节软骨盘具有独特的分子和细胞特性，其形成过程独立于下颌髁，并且与肌腱有许多共同特征。这些发现支持软骨盘是由肌腱演化而来的观点，而非由下颌髁演化而来。