骨关节炎（Osteoarthritis, OA）是一种常见的退行性关节疾病，主要表现为关节软骨的逐渐磨损，导致疼痛、僵硬、活动受限，严重时甚至需要手术置换关节。目前，骨关节炎仍缺乏有效的再生疗法。
近日，一项发表于顶级期刊《Celll》的研究中，来自我国同济大学的科学家首次发现了一类位于关节软骨表层的特殊细胞——Procr⁺软骨祖细胞，它们不仅能感知机械刺激（如运动），还能在骨关节炎发生时启动修复机制。这一发现为骨关节炎的治疗带来了新的希望。
研究人员利用基因谱系追踪技术，在小鼠的胫骨关节软骨和半月板表层中发现了一群表达Procr蛋白（Protein C Receptor）的细胞。这类细胞在青少年时期最为活跃，随着年龄增长数量逐渐减少。
进一步研究发现，这些Procr⁺细胞具有软骨祖细胞（chondroprogenitor）的特性：
这表明，Procr⁺细胞是维持关节软骨健康的重要“种子细胞”。
研究还揭示了一个关键机制：Procr⁺细胞能够感知机械刺激，例如跑步、行走等日常活动。通过Piezo1蛋白这一“机械感受器”，这些细胞能将外界的物理信号转化为细胞内部的生物信号，从而激活其修复功能。
研究人员通过实验发现：强制跑步（模拟运动）可显著增加Procr⁺细胞的数量；尾部悬吊（模拟失重或缺乏运动）则会抑制其活性；使用药物或基因手段抑制Piezo1功能，会导致软骨修复能力下降，骨关节炎恶化；相反，激活Piezo1则可显著改善骨关节炎症状。
Procr 阳性的表层细胞在生理条件下对机械刺激敏感
这提示我们：适度的运动不仅能增强肌肉，还可能通过激活这些“软骨修复细胞”来保护我们的关节。
为了确认这些Procr⁺细胞是否来自骨骼系统本身，而不是血液或血管来源的干细胞，研究人员进行了双重组酶谱系追踪实验（Dual Recombinase Lineage Tracing）。
结果显示，这些Procr⁺细胞属于骨骼谱系来源，而非血管或血液干细胞。它们能从软骨表层逐渐向下迁移，分化为更深层的软骨细胞，维持关节软骨的结构和功能。
最令人振奋的是，研究人员成功从小鼠和人类软骨中分离出Procr⁺细胞，并在体外扩增后移植到骨关节炎模型中。结果表明：这些细胞能有效修复软骨缺损；与现有的自体软骨细胞移植（MACI）相比，具有更强的增殖能力和修复潜力；有望成为一种新型细胞疗法，用于治疗骨关节炎及相关关节疾病。
目前，骨关节炎的治疗仍以缓解疼痛和炎症为主，如使用非甾体抗炎药（NSAIDs），严重时需进行关节置换手术。而这项研究揭示了一种内源性软骨修复机制，并提供了可操作的细胞治疗策略。
未来，科学家或将开发：靶向Piezo1的药物，用于激活软骨修复；基于Procr⁺细胞的再生疗法，替代传统手术；个性化运动处方，帮助患者激活自身修复能力。
Procr+chondroprogenitors sense mechanical stimuli to govern articular cartilage maintenance and regeneration. Zhu, Qiaoling et al. Cell, Volume 0, Issue 0