失能的骨细胞，干细胞如何拯救石骨症？

骨骼是人体内最坚硬的组织，人类之所以能健步如飞、耕作渔猎，都离不开身体内206块骨头的支撑。

对于高楼大厦而言，混凝土是肌肉与韧带，而其中穿插的钢筋就相当于骨骼。

在显微镜下放大来看，骨骼高度矿物质化，内部为坚硬的蜂巢状立体结构，其上附属的骨髓、骨膜、神经、血管和软骨则灵活协调着骨骼的动作。不过，骨骼内部也容纳有大量血管和神经组织，它虽然坚硬如磐石，却生机勃勃，尤其是骨松质中蕴藏的红骨髓，更是终生保持着造血功能，再配上骨膜中的成骨细胞，就能修复受损骨组织，使其愈合再生。

说到底，骨骼的“生命”离不开骨细胞的支持。倘若骨细胞有了缺陷，骨骼发育自然困难重重。

其中有一种罕见疾病石骨症，正是恶名昭彰的典型代表。

石骨症亦称大理石骨、原发性脆性骨硬化、硬化性增生性骨病或粉笔样骨，因最早由Albers-Schonberg于1904年发现，故也称作Albers-schonberg病。这种病症发病率约为1/200000，病因不明，但疑似与遗传有关，在婴儿时就能确诊。

婴儿恶性石骨症（malignant infantile osteopetrosis，MIOP）是因破骨细胞数目或功能异常导致骨钙质沉积，即骨骼过度钙化而得不到真正的骨化。病患常出现佝偻病，骨弹性差、易脆断。

石骨症往往伴随着大量并发症，例如骨皮质、骨松质硬化，骨髓腔缩小/闭塞，由于骨髓造血功能被抑制，髓外造血被迫扛起更多造血责任，肝脾代偿性增大，但这仍然弥补不了整体贫血的现状。

患儿常年贫血会进一步导致发育迟缓，营养不良，想要通过终身输血维持生命谈何容易？

临床治疗石骨症的常规方法包括控制感染、防止外伤性骨折、输血、改善神经压迫、补充低钙及磷酸纤维素类食物，这些可以起到延缓骨硬化的效果，但不能根治。想要为患儿“脱胎换骨”，只能将希望寄托在造血干细胞移植（stem cell transplantation，SCT）上。

国内的石骨症患者施造血干细胞移植术已有一定病例积累。例如自2006年起，北京儿童医院血液病中心即开始对儿童石骨症进行造血干细胞移植，由于术后造血和免疫功能重建之前有一段严重免疫缺乏状态的真空期，患儿需要在高度洁净环境下度过危险期，而急性移植物抗宿主病（aGVHD）则是异基因造血干细胞（Allo-HSCT）移植后100天内常出现的皮疹、肝损害、肠炎等临床症状。

北京儿童医院对此已有较为成熟的养护方案，在患儿术后口腔护理、洁净室消毒隔离无菌操作制度方面都有较好的管理规范。

而2016年9月在上海交通大学医学院附属上海儿童医学中心血液肿瘤科确诊的一例12月龄男患儿，也十分幸运地匹配到中华骨髓库无亲缘关系全相合供体，并于2017年3月11日入院施行异基因造血干细胞移植。这名小患者在入院时身高仅71cm，体重才8kg，比同龄儿体重低，自主行动能力很差，可以独坐但不能独站，下肢蹬腿无力，还频繁流鼻血。

造血干细胞移植术前给予白消安、福达拉滨、环磷酰胺和兔抗人胸腺细胞球蛋白预处理，术后则给予环孢素液、甲氨蝶呤抗排异，以重组人粒细胞刺激因子刺激骨髓造血，最终克服了免疫反应并顺利出院。

由于石骨症本身是罕见病症，病例稀少，对病例诊断和护理经验的积累极为不利，医学界亟需石骨症的相关细胞及动物模型以供研究。

源自人类疾病患者的诱导多能干细胞（induced pluripotent stem cells，iPSCs）有助于建立细胞疾病模型，这为研究人员探索石骨症乃至其他骨代谢异常疾病的曲折道路打了一束强光。

研究团队选取了确诊为常染色体显性遗传骨硬化症2型（ADO2）的患者，这也是国内临床最常见的石骨症亚型，因多发于成人，所以也称为成年型石骨症。

其体细胞从无菌晨尿中采集，经过离心分离、原代细胞培养和病毒感染后培养，最终剥离出适合传代扩增的iPS细胞，并诱导培养为破骨细胞。这种从iPSCs定向培养发育得到的破骨细胞，会是未来研究石骨症发病机理的优异工具。

得益于干细胞技术的不断突破成熟，有关石骨症的病理研究、药物安全检验、药物筛选以及高度定制化的诊疗方案都在进一步推进中。希望未来能在干细胞疗法的基础上开发出更多适宜于不同罕见疾病的药剂，或制定个性化创新性抗衰老方案，为患者争取更好的预后生存质量。

参考文献：

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[2]田园,季卫锋,朱周玮等.石骨症发病机制及相关基因研究进展[J].中国中医骨伤科杂志,2021,29(06):85-88.

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