La croissance normale et régulée des os du squelette est un élément crucial de la croissance des mammifères. Il s’agit d’un processus complexe impliquant la croissance de cellules cartilagineuses ou chondrocytes, leur transformation en cellules de construction osseuse ou ostéoblastes et la formation de nouveaux vaisseaux sanguins pour alimenter le tissu osseux nouvellement formé.
Alors que les ostéoblastes évoluent à partir d'une variété de cellules progénitrices, plus de 60 % des ostéoblastes chez les mammifères proviennent d'une classe appelée chondrocytes hypertrophiques (HC). Les HC sont des cellules polyvalentes impliquées dans diverses tâches de croissance et de maintien des os, notamment la cicatrisation des blessures et la formation normale des vaisseaux sanguins. Cependant, les mécanismes spécifiques qui sous-tendent la manière dont les centres de santé exécutent ces tâches ne sont pas connus.
Une équipe de chercheurs a étudié les rôles que jouent les HC dans la croissance osseuse chez la souris. Le professeur Liu Yang et le Dr Chao Zheng de la quatrième université de médecine militaire de Chine ont dirigé cet effort de recherche. Les découvertes de l'équipe ont été publiées dans le volume 13 de la revue Recherche sur les os le 10 novembre 2025.
Après avoir étudié précédemment comment les HC peuvent se transformer en tissu osseux, l’équipe a examiné les nouvelles formes que prennent les HC à différents stades de la croissance osseuse. Tout d’abord, l’équipe a créé des souris transgéniques avec suppression sélective des HC. Comparées aux souris normales, ces souris ayant subi une ablation HC étaient plus petites, avec des membres plus courts, un crâne arrondi et une colonne vertébrale mal formée. Leurs os longs, comme le fémur, avaient moins de vaisseaux sanguins.
(HC-ablation) les souris ont montré un phénotype de nanisme, une structure osseuse trabéculaire altérée et une guérison prolongée des blessures causées par les trous de forage, soulignant le rôle essentiel de l'extension de la lignée HC dans le développement et la réparation des os.
Liu Yang, professeur, Quatrième Université de médecine militaire
Ensuite, l’équipe a étudié les modèles d’expression génique des HC pour comprendre leurs voies de transformation. Huit voies ont conduit à la formation de moelle osseuse ; l’un d’eux a conduit à la formation osseuse. Dans la voie de formation osseuse, l’équipe a trouvé sept sous-types. Leurs modèles d’expression suggèrent que :
- Trois sous-types étaient liés à la formation osseuse
- Un sous-type était impliqué dans la formation du cartilage
- Un sous-type était impliqué dans la couche périostée qui entoure la surface osseuse
- Un sous-type a formé des cellules souches squelettiques
- Un sous-type régulait la formation de nouveaux vaisseaux sanguins à l’intérieur de l’os. L’équipe a appelé ces cellules descendantes pro-angiogéniques ou PAD
L’équipe a analysé les protéines sécrétées par les PAD pour identifier celles qui induisaient la formation de vaisseaux sanguins. « Nous avons identifié des facteurs tels que Vegfa, Thbs4, Fn1, Cxcl1, Col6a1 et Col1a2, sécrétées par les PAD pour signaler les cellules endothéliales, » a déclaré le Dr Zheng, ajoutant « Nos autres résultats ont indiqué que les PAD communiquaient probablement avec les cellules endothéliales via le Thbs4-(Cd36/Cd47) chemin.«
Des études antérieures ont montré que la Thrombospondine 4 ou Thbs4 est très efficace pour induire la formation de vaisseaux sanguins dans de nombreux autres tissus. L’équipe a découvert que la supplémentation en Thbs4 augmentait la formation de vaisseaux sanguins et la guérison des os du pied prélevés sur des souris ayant subi une ablation HC.
Résumant ces résultats, le professeur Yang déclare : «Collectivement, la présente étude démontre le rôle essentiel des descendants de HC dans la croissance osseuse et la réparation des blessures en sécrétant du THBS4 pour réguler l'angiogenèse. Ces résultats apportent également des informations translationnelles qui pourraient être exploitées pour améliorer la réparation des lésions osseuses et traiter l’angiogenèse défectueuse. » Elle ajoute que des recherches supplémentaires sont nécessaires pour comprendre pleinement comment les PAD régulent la formation des vaisseaux sanguins, y compris le rôle des autres facteurs de signalisation sécrétés par les PAD.
