多细胞生物发育过程中，细胞经历生长、增殖、分化与凋亡等基本过程，但协调这些过程进行的机制尚不清楚。软骨内成骨过程中生长板的干细胞依次经历静息期、增殖期、前肥大与肥大分化期、终末分化与凋亡期，是研究发育过程中细胞生长、增殖与分化偶联机制的理想模型。

　　该研究团队发现，软发育过程中软骨细胞雷帕霉素靶蛋白复合物1(mTORC1)活性发生有规律的动态变化。在软骨细胞中敲除TSC1，激活mTORC1通路能够促进软骨细胞生长增殖，抑制其肥大分化及终末分化，引起小鼠软骨发育不全。相反，雷帕霉素抑制mTORC1，并抑制软骨细胞生长增殖、促进其分化。同时，他们发现mTORC1下游激酶S6K1可以结合并磷酸化Hedgehog下游转录因子Gli2，并促进其入核转录激活其下游重要的软骨发育分子PTHrP，最终影响软骨细胞的肥大分化。

　　骨骼是维持体形，支撑体重和保护内部器官的重要组织，骨骼的正常发育对于胚胎和个体的发育至关重要。绝大多数长骨是通过软骨内成骨形成的。不正确的软骨内成骨过程会导致骨骼形成的异常，引起侏儒症、软骨发育不全或其他疾病的发生。该项研究证实了软骨发育中mTORC1活性的动态变化在协调软骨细胞生长、增殖与分化中的关键作用，为发育过程中细胞增殖与分化的偶联机制提供了新的观点，也为临床使用雷帕霉素影响儿童骨发育提供了机制解释。

　　此外，该课题组博士后徐颂发现淋巴细胞可通过调节RNAKL分泌，促进破骨细胞形成与骨吸收，研究结果最近发表在骨与矿物质研究权威期刊J Bone Miner Res(2016)上。这些研究受到国家自然科学基金重点项目和国家自然科学基金-广东省联合基金重点项目的资助。

文：白晓春   

论文链接：http://www.nature.com/ncomms/2016/160404/ncomms11151/pdf/ncomms11151.pdf