Sox9発現細胞による骨芽細胞・軟骨細胞の分化起源の解明

MGHのKronenbergらのグループは以前から軟骨内骨化のメカニズムを詳細に解析していますが、この論文ではsingle cell RNA-sequeincingとlineage tracingを用いてマウス骨格におけるSox9発現細胞の役割を明らかにしました。
本研究では、生後であっても、骨芽細胞の前駆細胞はSox9を発現する前駆細胞に由来することを示しました。Sox9を発現する細胞の系統を追跡した結果、成体骨格を構成する間葉系細胞（CAR細胞を含む）に分化することを確認しました。
特に、軟骨膜と成長板軟骨細胞の間に位置する特異な軟骨細胞群を特定しました。この細胞群は、骨の成長において独自の役割を果たす可能性を示唆しています。Waddington-OT軌跡解析では、この細胞群が成長板軟骨細胞と骨芽細胞の両方へ分化する可能性が示唆されました。
また、type X collagenを発現する肥大軟骨細胞が骨芽細胞や脂肪細胞へ分化する様子を可視化し、骨芽細胞の多様な起源を裏付けました。Ebf3を発現する骨髄細胞も骨芽細胞へ分化する一方、Sox9発現細胞とは異なり、脂肪細胞にも分化することが明らかになりました。さらに、Col10creERマウスとEbf3creERマウスを用いた系統追跡実験により、これらの細胞が骨芽細胞と脂肪細胞の起源として重要であることを確認しました。
この研究は骨芽細胞と軟骨細胞が生後も同じ起源から分化することを明らかにした点で重要です。とはいえSox9を発現する細胞も単一ではなく、その中にsubgroupがあるような気もします。

論文情報

Neal P Smith, Christopher Janton, Ana Clara Morellato Alcantara, Majd George, Kasidet Mankongtreecheep, Guping Mao, Alexandra-Chloé Villani, Henry M Kronenberg, Single cell RNA sequencing shows that cells expressing Sox9 postnatally populate most skeletal lineages in mouse bone, Journal of Bone and Mineral Research, Volume 40, Issue 6, June 2025, Pages 799–812, https://doi.org/10.1093/jbmr/zjaf043