圖 Itm2a陽性細胞作為骨折損傷修復過程中的祖細胞
在國家自然科學基金項目（批準號：82230082、81991512、82102569）等資助下，中國科學院分子細胞科學卓越創新中心、海南醫科大學鄒衛國研究員團隊與中國科學院分子細胞科學卓越創新中心周波研究員團隊合作，在骨折損傷修復機制研究方面取得進展。研究成果以“Itm2a標記骨外膜中參與骨折損傷修復骨骼干細胞類群（Itm2a expression marks periosteal skeletal stem cell that contribute to bone fracture healing）”為題，于2024年9月3日在線發表于期刊《臨床研究雜志》（Journal of Clinical Investigation）上。
隨著我國社會經濟的快速發展與人口老齡化的不斷加劇，骨折的發生率也日益攀升。臨床約5％~10％的骨折患者無法正常愈合。參與骨折損傷修復的骨骼干細胞主要來源于骨髓和骨膜，其中骨膜來源的骨骼干細胞（periosteal skeletal stem cells, P-SSCs）對骨折損傷修復起重要作用，但目前仍缺少P-SSCs的特異性膜蛋白標志物，導致難以直接分選P-SSCs，阻礙了基于干細胞治療骨折愈合不良的臨床轉化研究。
該合作研究團隊通過對已知骨損傷修復細胞來源的Prrx1-Cre陽性骨膜組織進行單細胞測序和細胞類群解析，篩選出整合膜蛋白2A（Integral Membrane Protein 2A ，Itm2a）分子作為P-SSCs的特異性膜蛋白標志物；利用腎囊移植與骨鉆孔移植模型，發現Itm2a陽性P-SSCs具有良好的自我更新能力與分化潛能；進一步構建Itm2a-CreER小鼠，通過譜系示蹤實驗證明了Itm2a陽性骨膜細胞可以作為祖細胞參與骨折和骨缺損的修復過程（圖），且Itm2a譜系比Prrx1譜系對骨折過程中的軟骨和成骨的貢獻更高；Bmp2在Itm2a譜系中的基因敲除或Itm2a譜系細胞的清除都會使得骨折愈合發生障礙。此外，該團隊在人的骨骼樣本中也檢測到了ITM2A陽性細胞，并且人ITM2A陽性骨骼干細胞在體外培養與腎囊移植模型中較ITM2A陰性骨骼干細胞展現出更強的干細胞性質。
該研究鑒定了骨外膜干細胞膜蛋白標志物Itm2a，為臨床上應用骨膜來源干細胞治療骨折愈合不良提供了前期研究基礎，Itm2a-CreER小鼠的構建也為骨膜干細胞的相關研究提供了良好的動物模型。
