2012 年英国伦敦奥运会，运动员刘翔因为跟腱受伤而退赛。古希腊神话传说中，也有“阿喀琉斯之踵“的故事，喻指再强大的人也有软肋。
跟腱作为全身最强大、亦是最脆弱的肌腱之一，在运动时最大要承受接近体重 8 倍的负荷，受伤概率极大。
“肌腱这个词语很少出现在大众眼中。但是吃货对肌腱肯定很熟悉，无论是‘叱咤’烧烤摊的牛板筋，还是妈妈炖的那锅软嫩 Q 弹的猪蹄筋，想想都让人流口水。没错，大家熟知的常见食材‘筋’——就是我研究的对象。”毕业于浙江大学医学院的林俊鑫博士，对于自己的研究领域阐释得生动形象。
图 | 林俊鑫（来源：林俊鑫）
科学家常说，结构决定功能。这句话从老饕口中说出来，大概是结构决定口感。
肌腱是一种致密的结缔组织，其口感和风味取决于独特的结构和成分。胶原纤维是组成肌腱的基本单位，一束胶原纤维可形成一个初级纤维束，一组初级纤维束则可形成一个次级纤维束，一组次级纤维束又能形成一个第三纤维束，最后由第三纤维束组成肌腱，整个肌腱被腱鞘包围起来。
图 | 肌腱（来源：维基百科）肌腱纤维和纤维束的三维结构十分复杂，在一根胶原纤维内，纤维分别能朝纵向、横向和水平三个方向定向。纵向纤维不仅平行，而且会相互交叉形成螺旋。林俊鑫说：“这种复杂的结构，使得肌腱拥有强大的力学性能！”
跟腱一旦发生损伤，人体运动能力将大幅下降
“能者多劳”的现象也存在于人体中。由于力学性能极其优秀，肌腱是人体组织中的“能者”，它也是连接肌肉和骨的“桥梁”，起到将肌肉收缩产生的力学传递到骨骼的作用。
除非躺平，否则我们日常生活的一举一动可以说都离不开肌腱。作为人体最大的一根肌腱，跟腱连接着跟骨和小腿三头肌，在运动过程中，跟腱承受的力量大约是人体重量的 3.9-7.7 倍，因此也极易发生损伤。
跟腱一旦发生损伤，人体运动能力将大幅下降，甚至导致残疾、运动能力丧失。这也是为何在武侠小说中，挑断手筋和脚筋，被视为废除武功的残忍手段。
很多人都有健身的习惯，与此同时运动带来的损伤也日益增多。由于肌腱内部少细胞、少血管、少神经等特征，一旦损伤很难自我修复和再生。
（来源：Bone Research）因此，假如肌腱损伤、或过度劳损没能得到及时治疗或恢复，常常会发展成慢性肌腱病。以肌腱异位骨化为例，这种病指的是在肌腱里长骨头，是肌腱损伤的常见继发症。
“想象一下，当你准备美滋滋地享用牛板筋，结果一口下去咬到一块硬邦邦的骨头，那绝对硌得慌！”林俊鑫表示。
同样的道理，肌腱里长了骨头，人体也会“膈应”，程度轻点的，肌腱异位骨化会导致疼痛、水肿、肌腱力学性能下降，严重的甚至会导致肌腱断裂、关节活动受限等，严重影响生活质量。
目前，针对异位骨化的治疗方案主要分为两类：
1、预防性策略，比如利用非甾体类抗炎药和放射性疗法等以预防或减轻异位骨化程度；
2、治疗性策略，例如使用物理疗法和手术治疗去改善症状和组织功能。
但是这些方案治疗效果各异，并非都能达到理想的效果。因此，要进一步地深入探索肌腱异位骨化的病理机制，并开发新型的治疗方法。
“一个好孩子，到了索马里也会变成海盗”
基于这一出发点，结合林俊鑫所在实验室的前期研究基础，他对肌腱异位骨化的病理机制和潜在的新型治疗方法进行了探索。
其表示：“此次成果，可以用我的导师欧阳宏伟教授的一个比喻来概括——‘一个好孩子，到了索马里也会变成海盗’。”
正如所处的社会环境，会对一个孩子能力、三观的养成有很大的影响，人体组织中的“孩子”即干细胞的行为，也深受其所处环境、即细胞外基质微环境的影响。
基于此，林俊鑫利用单细胞测序的方法，对肌腱组织内部的不同“人群”、也就是细胞亚群的构成加以分析，发现主要包含“儿童”（肌腱干细胞）、“青少年”（成肌腱细胞）和“成人”（成熟肌腱细胞）。
（来源：Bone Research）
对于肌腱来说，在正常生理情况下，肌腱组织中的干细胞可分化为成熟的肌腱细胞，以维持肌腱的正常功能。
当肌腱发生损伤、或处于炎症状态下时，肌腱干细胞所处的微环境也发生变化，比如血管入侵（正常肌腱内部血管很少）、胶原纤维排列紊乱等。
这时，肌腱干细胞的基因表达、以及分化能力也会受到影响，主要表现为异常地分化为骨软骨细胞，最终导致肌腱中长出骨头。
（来源：Bone Research）林俊鑫说：“根据这一发现，我们就想能否通过改善肌腱干细胞所处的环境，让其“悔过自新”？于是我们利用小分子药物，去抑制肌腱异位骨化过程中血管的形成，对肌腱细胞所处的微环境进行‘调理’，发现效果很好！”经过药物治疗后，肌腱中骨的形成得到显著抑制。总的来说，该研究揭示了肌腱异位骨化病理过程中，细胞外微环境调控肌腱细胞亚群基因表达和分化的机制。并基于此初步探索了通过小分子药物改善肌腱异位骨化过程中的细胞外微环境来治疗骨化的方法，将为肌腱异位骨化的治疗提供新的方法和思路。
1 月 7 日，相关论文以《单细胞分析显示，抑制血管生成可减轻 Mkx-/-小鼠异位骨化的进展》（Single cell analysis reveals inhibition of angiogenesis attenuatesthe progression of heterotopic ossification in Mkx−/− mice）为题发表在Nature出版社旗下 Bone Research 杂志上（IF值 13.567）。
图 | 相关论文（来源：Bone Research）找到治疗肌腱异位骨化的新型潜在治疗药物
据悉，起初该研究只是实验室前期研究的延续，欧阳宏伟课题组长期致力于肌腱研究，取得了一系列成果。2015 年，该团队的刘欢欢博士在 Stem Cells 杂志上发表了肌腱特异的转录因子 Mkx 调控肌腱干细胞分化的分子机制的相关论文。
这一研究主要基于体外实验的模型，对于该转录因子在体内的功能及作用机制并不是特别清楚。所以实验室就引进了 Mkx 基因敲除小鼠准备进行深入的研究。
林俊鑫回忆称：“第一次接触到实验小鼠是陈晓师兄（现浙江大学医学院教授，国家优秀青年科学基金获得者）带我一起解剖、取样。师兄发现取下来的肌腱不对劲，摸起来硬硬的，就判断可能存在异位骨化的情况，于是我利用 X 光、MicroCT、组织学检测等一系列实验对这个现象进行了确认，这一意料之外的发现让我们很欣喜。”
（来源：Bone Research）确认该现象从未被报道过之后，林俊鑫立即设计出一套实验方案。然而，就在实验开展不到半年时，国外一个研究组在 PNAS 报道了相同的现象，研究思路也很相似，只不过他们用的是大鼠的基因敲除模型。
这让林俊鑫感到非常失落，似乎课题已经没有希望了。但是欧阳老师鼓励他，去思考对方没有关注到的点，通过拥抱新技术，看能否有所突破。
出于曾经作为临床医生的思路和经验，欧阳宏伟提醒他，要基于现象寻找到新的治疗方法，才会让整个研究更有意义。
于是，林俊鑫对整个课题进行重新设计和实验，最终寻找到阐述故事的新角度，并找到了潜在的肌腱异位骨化新的治疗药物。
概括来说，该工作发现了肌腱异位骨化相关的新知识，并基于新发现做以探索性工作，为肌腱异位骨化的治疗提供了新可能。林俊鑫也希望，该成果未来可用于肌腱损伤的治疗以及肌腱异位骨化的预防。
（来源：Bone Research）据介绍，林俊鑫是浙江台州人，生于 1993 年。他说自己是浙大“土著”，本科入学至今已在浙大连续学习和工作 11 年。2011 年，其就读于浙江大学动物医学专业，2015 年进入浙江大学医学院欧阳宏伟教授实验室攻读直博。2020 年 6 月博士毕业后，在浙江大学海宁国际校区浙大爱丁堡联合学院从事博后工作，至今累计发表 SCI 论文 19 篇。
对于接下来的研究，他表示：“优化给药剂量和药物递送方式以进一步提高治疗效果是未来需要努力的方向。”
