4月5日，首都醫科大學宣武醫院葛獻鵬團隊在國際學術期刊《eLife》發表了題為“NFATc1 marks articular cartilage progenitors and negatively determines articular chondrocyte differentiation”的研究論文。該研究首次發現NFATc1基因在關節軟骨干細胞中表達，并以NFATc1為分子標記，在空間位置上對關節軟骨干細胞的來源進行了新的闡釋；同時鑒定NFATc1是調控關節軟骨干細胞分化的關鍵基因，抑制NFATc1單個基因足以誘導干細胞自發性軟骨分化。該研究通過eLife傳統peer-review過程發表，被雜志選為“eLife digest”作重點推介，eLife還同步刊發了廈門大學許韌教授團隊的專家述評 “Where it all started”，對該研究發現的意義進行了闡釋。宣武醫院葛獻鵬團隊張帆、王媛媛為論文共同第一作者，葛獻鵬副教授為通訊作者。

人類身體依靠大約300個不同類型的關節行使著賴以生存的各種活動，包括咀嚼說話、運動行走、手臂活動等。關節軟骨是關節內骨骼表面的一薄層白色組織，在關節活動過程中起到傳導、吸收、緩解應力的作用，并通過分泌相關蛋白質起到潤滑關節的功能。包括遺傳、外傷、炎癥、衰老等在內的多種因素均能破壞關節軟骨的完整性，引起骨關節炎等多種疾病。目前，臨床上對骨關節炎和關節軟骨的缺損修復尚缺少理想的治療方法，根本原因之一是對關節軟骨形成的基本機制仍缺少深入理解，特別是關節軟骨干細胞的來源及分化機制尚不明確。

eLife digest（左）及專家述評（右）對本研究發現的意義進行闡釋

葛獻鵬從事骨關節炎與軟骨生物學研究十余年，該項研究承接其在哈佛醫學院研究期間的原創性發現：NFATc1和NFATc2通過相互補償的機制在關節韌帶及其附麗點處的干細胞中抑制骨軟骨瘤的發生；NFATc1和NFATc2雙基因敲除小鼠能夠模擬人多發性骨軟骨瘤的病理變化和臨床特點，且NFAT基因失減的劑量能夠決定骨軟骨瘤的數量和大小，并以此提出了骨軟骨瘤發病的新機制（Ge et al., JCI Insight 2016, 雜志特色論文）。在此基礎上，葛獻鵬團隊進一步研究發現，NFATc1在正常關節軟骨干細胞中也表達且NFATc1表達的干細胞在關節發育早期位于關節原基的側翼，隨著發育逐漸形成所有關節軟骨細胞，從而在空間位置上進一步明確了關節軟骨干細胞的來源。研究還發現，NFATc1隨著關節軟骨細胞的分化和成熟表達逐漸降低，在干細胞中刪減NFATc1足以引起自發性軟骨分化，而高表達NFATc1則抑制軟骨細胞分化。機制上，作者發現NFATc1負調控軟骨特征性基因Col2a1的轉錄。綜上，該項研究首次發現NFATc1在關節軟骨干細胞中表達，并以NFATc1為分子標記進一步明確了關節軟骨干細胞的早期來源，同時發現NFATc1是決定關節軟骨細胞分化的關鍵基因。此外，葛獻鵬課題組于2023年1月在Cell出版社綜合性期刊Heliyon發表研究論文，報道了NFATc1在人和小鼠骨膜干細胞中高表達 （Wang et al., Heliyon 2023）。這些系列研究鑒定了一類以NFATc1為分子特征的新型骨骼干細胞，對此類干細胞的進一步深入探索，將對理解包括骨關節炎在內的骨骼疾病、開發新型治療方法和藥物具有指導作用。

該研究得到了哈佛醫學院副教授Tony Aliprantis（目前任職于Flagship Pioneering Medicines），口腔健康北京實驗室，宣武醫院口腔科，國家、北京市和首都醫科大學自然科學基金及宣武醫院“匯智人才工程“的支持。