近日，首都医科大学口腔健康北京实验室王松灵院士团队在《PNAS》上发表题为“An atlas of early human mandibular endochondral and osteogenic paracrine signaling regions of Meckel's cartilage”的研究论文。该研究成功绘制了妊娠7-15周人类胚胎中下颌骨及梅克尔软骨的时空动态图谱，从发育、功能学的角度，系统阐明梅克尔软骨驱动下颌骨骨化的核心机制。该研究发现梅克尔软骨通过分泌多种活性因子介导膜内成骨，是下颌骨发育主体成骨模式。这些新发现颠覆传统认为的梅克尔软骨只是支架没有具体功能的观念。首都医科大学口腔健康北京实验室/中山大学附属口腔医院联合培养博士后沈宗杉副研究员、口腔健康北京实验室/北京大学口腔医院联合培养博士后张然副研究员为共同第一作者，南方科技大学朱健康院士与王松灵院士（末位通讯）为共同通讯作者。

骨骼系统是生命的基石，下颌骨的诞生更是脊椎动物进化史上的革命性跨越——赋予生物捕食与防御的生存利器。下颌骨作为颅面部唯一可运动的骨骼，不仅参与发音、咀嚼、吞咽，其发育进程亦与牙齿、颞下颌关节等相邻结构形成关系密切。然而，下颌骨不同区域形成的机制及调控关键信号尚未完全阐明。

在人类胚胎发育第7-8周，颅神经嵴细胞定位至颌面，形成"下颌发育基石"的梅克尔（Meckel’s）软骨，传统观念认为,梅克尔软骨仅是下颌成骨的"临时支架"，但作为贯穿下颌骨发育的重要结构，梅克尔软骨在发育各阶段的基因表达特征及其与成骨细胞间的动态互作机制尚不清楚。研究团队利用单细胞转录组测序（scRNA-seq）、高分辨率空间转录组测序（scStereo-seq）以及谱系示踪小鼠研究揭示,前段梅克尔软骨可直接分化生成软骨成骨；中段梅克尔软骨通过释放关键信号分子（如BMP5、BMP7、SEMA3A、PDGFC与FGF7等），以细胞间通讯方式激活膜内骨化。

这一发现不仅重构了对梅克尔软骨功能的全新认知，更为未来探索口腔颌面发育异常（如颅面畸形等）的机制及牙颌一体化发育再生策略开发提供理论支持，有望为临床干预策略开辟新路径。

图 梅克尔软骨介导的新成骨模式

该研究受国家自然科学基金重点项目（82030031），中国医学科学院医学与健康科技创新工程项目创新单元（2019-12M-5-031），国家重点研发计划（2022YFA1104401），北京市政府资助项目（口腔健康北京实验室，PXM2021-014226-000041），北京市政府“北京学者”项目（PXM2021-014226-000020），国家自然科学基金项目（92149301、L2224038、82201011、82270945），北京口腔医院创新团队（CXTD202201）等项目支持。

王松灵，中国科学院院士，首都医科大学口腔健康北京实验室主任，首都医科大学健康大数据国家研究院院长，南方科技大学医学院院长。兼中国抗衰老促进会理事长、国务院学位委员会口腔医学召集人、全国口腔教材评审委员会主任委员。研究方向为稳态医学、牙颌发育与再生、唾液腺疾病诊疗。《Oral Science and Homeostatic Medicine》主编、《中华口腔医学杂志》总编辑、《医学教育管理》主编、《今日口腔》主编。以通讯作者在《PNAS》 《EMBO J》 《Nature Communications》 《Cell Reports》 《Science Bulletin》等高水平期刊上发表论文近200篇。以第一完成人获2003年度及2010年度国家科技进步二等奖，获William J. Gies奖、吴阶平医药创新奖、何梁何利科学技术奖。

撰稿：张然

排版：王婉婷

审核：闫致强