2025年7月21日，同济大学生命科学与技术学院/同济大学附属东方医院国家干细胞转换资源库再生医学研究所岳锐教授团队联合海南医科大学邹卫国教授团教授团队在Cell杂志发表论文“Procr+ chondroprogenitors sense mechanical stimuli to govern articular cartilage maintenance and regeneration”。该研究首次发现了对力学刺激敏感的Procr+软骨祖细胞，并证明其不仅对关节软骨稳态维持至关重要，而且在关节损伤后显著促进软骨细胞再生，提示其有望成为治疗OA等关节退行性疾病的新一代种子细胞。

骨性关节炎（Osteoarthritis，OA）是常见的退行性关节疾病，全球约有2.4亿人受其困扰。OA发病率伴随年龄增长显著升高，其主要症状为关节间隙变窄、软骨磨损、软骨下骨增厚、滑膜炎症、慢性疼痛、关节畸形和活动受限，终末期致残，为经济社会发展带来了严重的负担。目前OA的药物治疗方式主要包括口服非甾体类抗炎药和关节腔内糖皮质激素注射，然而其仅能缓解关节疼痛和炎症，而无法修复关节软骨损伤。终末期OA只能通过关节置换术改善患者生活质量。近年来的研究表明，基质辅助的自体软骨细胞移植术（Matrix-associated Autologous Chondrocyte Implantation, MACI）可用于修复关节软骨缺损，但由于自体软骨细胞体外增殖能力极其有限，并随年龄增加而显著下降，这导致该疗法修复面积受限，且仅能用于18—55岁年龄段的患者，从而大大限制了其广泛应用与推广。因此，如果能在成体关节中鉴定出具备较强再生能力的软骨干祖细胞类群，将对基于MACI原理的OA细胞治疗意义重大。

研究人员通过体内谱系示踪技术发现，Procr⁺软骨祖细胞主要分布在膝关节胫骨平台和半月板等受力较大的软骨浅表层，具有持续分化产生中层/深层软骨细胞的能力，从而密切调控出生后关节软骨稳态。为了探究Procr+软骨祖细胞是否受到力学调控，研究人员对小鼠进行强制跑步实验增加力学刺激，以及悬尾实验减少后肢力学刺激。结果发现增加力学刺激能够显著升高关节软骨和半月板中Procr+细胞的数量，而减少力学刺激则显著降低关节和半月板中的Procr+细胞数量，表明力学刺激密切调节关节软骨中Procr+细胞的分布和数目。

此外，研究人员通过手术模型构建了小鼠OA模型，等待8周后观察Procr+细胞的分化情况。和正常小鼠相比，OA小鼠的胫骨、股骨和半月板中由Procr⁺细胞分化产生的子代软骨细胞明显增多。当研究人员通过遗传学方法删除Procr⁺细胞后，OA小鼠的关节损伤变得更加严重，表明Procr⁺细胞能够通过再生关节软骨细胞延缓OA进程。分子机制研究发现Procr+细胞感知力学刺激主要依赖于压电离子通道Piezo1，在Procr⁺细胞中特异性敲除Piezo1通道后显著抑制其关节软骨再生能力并加重OA症状。

最后，研究人员通过分离纯化小鼠关节软骨Procr+细胞，证明其具有较强的干性和体内外软骨分化潜能。更令人兴奋的是，研究人员在年轻和老年人关节软骨样本中也分离纯化出性质类似的PROCR⁺细胞，并通过体内移植实验证明其相较于成熟软骨细胞具有更稳健的软骨修复能力。

综上所述，该研究工作在小鼠膝关节软骨和半月板浅表层中发现了对力学刺激敏感的Procr+软骨祖细胞，其在出生后关节发育和成体损伤修复过程中能够通过感受力学刺激调控关节软骨细胞的分化与再生，并证明人类PROCR+细胞可以用于细胞治疗从而高效再生关节软骨。

Procr+软骨祖细胞通过感知力学刺激调控关节软骨稳态与再生