PTHrP梯度通过Runx2驱动下颌髁突软骨形成

下颌髁突软骨（MCC）是颞下颌关节的重要组成部分，通过独特的细胞分化模式通过软骨内骨化协调下颌升支的垂直生长。甲状旁腺激素相关蛋白（PTHrP）是软骨形成的主要调节因子；在长骨骺生长板中，静止区软骨细胞表达的PTHrP促进邻近层软骨细胞增殖。然而，PTHrP如何调节MCC中的软骨形成仍 largely unclear。在这项研究中，我们使用Pthrp-mCherry敲入报告品系来定位MCC中PTHrP+细胞的位置，并定义PTHrP在生长中的下颌髁突中的功能。在PthrpmCherry/+小鼠的后出生MCC中，PTHrP-mCherry特异性表达于浅表层细胞，紧邻多形层中表达RUNX2的细胞。PTHrP配体扩散到多形层和软骨细胞层，其同源受体PTH1R在那里大量表达。我们进一步分析了缺乏功能性PTHrP蛋白的PthrpmCherry/mCherry小鼠（PTHrP-KO）的下颌髁突。在胚胎第18.5天（E18.5），PTHrP-KO下颌骨中的髁突和MCC显著缩短，这与多形层细胞增殖显著减少和软骨细胞层SOX9+细胞丢失有关。PTHrP-KO MCC在E15.5时Col10a1+肥大软骨细胞数量短暂增加，随后在E18.5时这些细胞显著丢失，表明浅表层来源的PTHrP防止MCC中软骨细胞的过早耗竭。在PTHrP-KO MCC的多形层中，Runx2的表达显著降低，而Sp7的表达未受影响。因此，浅表层细胞释放的PTHrP直接作用于多形层细胞，通过维持Runx2表达促进软骨前体细胞增殖并防止其过早分化，揭示了一种独特的PTHrP梯度导向的MCC软骨形成调节机制。