营养物流量通过 SLC3A1-胱氨酸轴决定成骨命运承诺

骨骼细胞和间充质细胞由于数量稀少、易发生衰老和/或成骨谱系承诺不稳定，其成骨潜能有限。我们此前鉴定出一类具有成骨潜能的CXCR4干细胞群体，但其分化潜能的机制尚不明确。在本研究中，我们发现胱氨酸运输体SLC3A1在CXCR4+干细胞中选择性富集，从而揭示了氨基酸运输在调控成骨命运承诺中的作用。强制表达SLC3A1可将间充质细胞重编程为稳定的成骨状态，同时抑制脂肪生成分化。从机制上看，SLC3A1介导的胱氨酸通量建立了一种谷胱甘肽依赖性的代谢程序，从而维持线粒体适能并抑制干细胞衰老。SLC3A1还可通过抑制ZMYND8介导的泛素化来稳定IGF-1，从而揭示ZMYND8是此前未被识别的、调控成骨承诺的E3连接酶。补充胱氨酸可模拟SLC3A1激活的效应，在无需基因操作的情况下促进成骨分化和骨骼再生。在体内，胱氨酸给药加速了骨再生并减轻了卵巢切除诱导的骨丢失；同时，对一项人类骨质疏松队列、骨质疏松标本及单细胞转录组数据集的分析显示，SLC3A1-胱氨酸-IGF-1通路在骨质疏松间充质细胞中呈协同抑制。综上，这些发现确立了SLC3A1介导的胱氨酸运输是成骨命运承诺的可编程代谢决定因素，并指出胱氨酸代谢是骨骼再生和骨质疏松治疗中可靶向干预的关键通路。

1 中国广东省广州市，南方医科大学南方医院骨科脊柱外科；

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发布于 2026 年 7 月 27 日。

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营养通量通过 SLC3A1-胱氨酸轴支配成骨命运承诺

高阳帅， 林启轩， 徐庆， 陈少康， 江磊， 胡一鸣， 蔡俊荣， Aaron James， 张中民， 徐佳佳

bioRxiv 2026.07.25.740706； doi： https://doi.org/10.64898/2026.07.25.740706

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营养通量通过 SLC3A1-胱氨酸轴支配成骨命运承诺

高阳帅， 林启轩， 徐庆， 陈少康， 江磊， 胡一鸣， 蔡俊荣， Aaron James， 张中民， 徐佳佳

bioRxiv 2026.07.25.740706； doi： https://doi.org/10.64898/2026.07.25.740706

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.07.25.740706v1?rss=1

🏷️ 成骨分化 SLC3A1 胱氨酸转运 间充质干细胞 骨质疏松 骨再生