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CELL速递 | Procr+软骨祖细胞通过感知机械力刺激调控关节软骨的稳态与再生,纬冉科技SE420流式细胞分选仪提供助力

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CELL速递 | Procr+软骨祖细胞通过感知机械力刺激调控关节软骨的稳态与再生,纬冉科技SE420流式细胞分选仪提供助力

内容摘要


骨关节炎(OA)是一种退行性的慢性关节疾病,好发于中老年人群。临床痛点为全球超5亿患者深受OA困扰,传统治疗陷入两难。非甾体抗炎药仅能缓解疼痛,存在药物局限性,无法阻止软骨退化;关节置换创伤大,手术存在风险,10年翻修率>10%;目前FDA批准的MACI技术(基质相关自体软骨细胞植入)细胞疗法瓶颈在于仅适用18-55岁患者,且原代软骨细胞扩增能力不足,修复低效。

2025年7月,同济大学岳锐团队联合海南医科大学邹卫国团队在《Cell》发表突破性研究,首次发现关节软骨Procr⁺机械敏感祖细胞及其再生调控机制,为骨关节炎提供细胞/药物双疗法。

纬冉科技SE420流式细胞分选仪为研究提供技术支撑:

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★  多色标记精准分选Procr⁺细胞(纯度>95%),突破稀有细胞捕获瓶颈。

★  成功分离29-86岁患者PROCR⁺细胞,移植显著促进软骨再生,攻克老龄细胞治疗难题。

文章核心创新点


1. 发现并鉴定机械敏感软骨祖细胞

    • 首次鉴定关节软骨浅表层存在Procr⁺软骨祖细胞,特异性分布于承重更强的胫骨侧。

△图1 A-C

• 该细胞通过Piezo1机械感应通道感知力学刺激,调控软骨稳态和再生。

• Procr⁺细胞移植可修复关节缺损,老年患者来源的细胞仍具修复能力,为骨关节炎(OA)治疗提供新靶点。

2. 突破传统软骨再生认知

• 突破“关节软骨无再生能力”观点限制,证实机械负荷(如运动)激活Procr⁺细胞分化为软骨细胞,维持组织更新。

• OA病理状态下,Procr⁺细胞被激活修复损伤;如清除该细胞则加速OA恶化。

△图3

3. 治疗策略创新

• 细胞治疗:Procr⁺细胞移植效果优于传统软骨细胞,且人源PROCR⁺细胞可跨越年龄限制。

△图7 N-Q

    •药物干预:Piezo1激动剂Yoda1关节注射显著缓解OA症状。

 

流式细胞分选技术的关键应用


1. 实验需求:关节软骨细胞异质性强,Procr⁺细胞占比较低。

2. 实验挑战:

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3. 实验目的:

a) 分选Procr⁺细胞进行分子机制研究(如scRNA-seq、体外细胞培养实验);

b) 获取高纯度、高活性的Procr⁺细胞用于移植治疗验证。

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△图4 A 流式细胞分选CD45⁻ Ter119⁻ CD31⁻ DAPI⁻ Calcein-AM⁺ 细胞

 

技术突破性结论


△图形摘要

1.SE420流式细胞分选仪的精准性:

实现稀有细胞(Procr⁺)的高纯度分选(纯度>95%),为功能研究奠定基础。

2.临床转化意义:

首次证实老年患者PROCR⁺细胞具有再生能力,突破现有细胞疗法年龄限制。

3.多维度验证:

结合流式分选、scRNA-seq、体内移植,全面解析Procr⁺细胞机制。

总结


本研究利用SE420流式细胞分选仪首次鉴定并分离出关节软骨中稀有的Procr⁺祖细胞,证实其为机械敏感的核心再生群体,其功能由Piezo1通路调控。相比现有疗法,Procr⁺细胞可体外大量扩增,即使86岁高龄患者来源的细胞仍保持强软骨分化能力,突破年龄瓶颈,为骨关节炎(OA)提供全新细胞治疗策略与药物靶点。

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