软骨和骨骼发育：骨骼形成的三条途径

在脊椎动物中，身体不同部位的骨骼来自不同的前体细胞。巴塞尔大学的研究人员现在发现，这些骨骼细胞不仅在发育起源上不同，而且在基因调控上也不同——这可能是脊椎动物进化成功的关键

从头骨到小指的最小骨头，骨骼充当内部支架，为身体提供稳定性，并在重要器官周围形成保护茧。然而，尽管它们的结构相似，但并非所有骨骼都是平等的：在脊椎动物（包括人类）中，骨骼的各个部分是由胚胎发育过程中的不同前体细胞群产生的

在这个过程中，每组产生自己的一组调节蛋白，并经历自己的发育程序来产生软骨和骨骼。巴塞尔大学的研究人员在《自然通讯》杂志上报道了这些发现

一种前体细胞形成头骨和面部骨骼，另一种前体细胞形成脊柱和肋骨，第三种前体电池形成四肢骨骼。巴塞尔大学环境科学系的Patrick Tschopp教授解释说：“你可以把它想象成三个建筑团队，每个团队建造一层楼的房子。”。“这三个团队从不同的材料、蓝图和工具开始，但最终会得到三个结构和功能相似的故事。”

头骨和面部骨骼来自所谓的神经嵴细胞，这些细胞在胚胎背面产生，在发育过程中最接近中枢神经系统的细胞。脊柱和肋骨的前体细胞是体节中胚层细胞，起源于胚胎背部两侧，除了骨骼外，还形成肌肉和皮肤部分。第三组起源于胚胎侧翼的侧板中胚层，并继续形成手臂和腿的骨骼，以及胸腔的一部分

通过在鸡胚胎中进行基于单细胞的分析，研究小组发现，三组细胞都使用不同的调控机制来驱动产生骨骼细胞的发育程序

“根据这些结果，我们得出结论，身体不同部位的骨骼细胞实际上并不像以前认为的那样相似，”该研究的两位主要作者之一、生物信息学家王梦涵博士说

“相反，它们似乎是参与生产类似组织的不同细胞类型，”第二位主要作者、发育生物学家Ana Di Pietro Torres博士说