跨物种骨帽结构的发育

在19世纪后期，研究人员在单独的研究中发现，马和人类的蹄尖和手指分别有一块小骨头。从那时起，对许多动物(包括马，人类和其他物种)的解剖学发育的研究一直在进行，但此后很少有人关注这种骨结构，该结构100多年未命名。

现在，整骨医学学院(NYITCOM)的研究人员，包括解剖学教授Nikos Solounias博士和医学生Shannon Smith，正在重新浮出水面这个小而强大的结构，并确保它不会在科学文献中丢失。在10月<>日发表在PeerJ上的一项研究中，他们解释了为什么这种结构 - 他们称之为“骨帽” - 可能在手指(手指和脚趾)再生和指甲生长中发挥重要作用。

研究人员通过微观组织样本和通过显微计算机断层扫描(micro-CT)获得的扫描分析了胎儿和成人，马和猫的解剖结构，这是一种成像技术，可以捕获标本内部空间的微观图像，并在不解剖的情况下重建虚拟3D模型。

他们发现骨帽存在于所有三个物种的所有手指上。在发育过程中，骨帽是一种独特的解剖结构，后来与手指顶端称为远端指骨的区域融合。

该项目始于Solounias首次注意到发育中的人类中存在骨帽，他指出这是一个很好的起点，因为人体解剖学可以比其他物种简单得多。NYITCOM解剖实验室对成人骨骼的分析显示，存在与远端指骨融合的骨帽。

正如Solounias在2018年的一项开创性研究中指出的那样，这项研究扩展到了马，它们的解剖结构非常复杂，因为它们的蹄子包含五个独立的手指融合成一个。就像人类一样，马在发育过程中有一个非常明显的骨帽，似乎后来在成年时与远端指骨融合。

然而，猫被证明是一个特别有趣的案例。与马和人类的骨帽不同，猫的骨帽是空心的，靠近远端指骨。作者认为，这些独特的特征可能在允许猫收回爪子方面发挥作用。

尽管存在这些差异，研究人员得出结论，“骨帽可能在人类的指甲形成，猫的爪子形成和马的蹄形成中发挥重要作用。他们还呼吁未来的研究，研究骨帽如何影响其他动物的指甲形成，并指出，“它在哺乳动物中无处不在，甚至四足动物(四足动物)，需要进一步考虑。

此外，这些发现可能会提高对手指再生的科学理解。例如，年幼的婴儿会重新愈合并重新长出远端指骨，但这种再生可能需要骨帽作为催化剂。为了进一步证明这一点，作者引用了现有的动物研究，这些研究发现靠近肢体的截肢手指无法再生骨骼。

“考虑到这一点，骨帽可能负责羊膜动物(哺乳动物，鸟类和爬行动物)的骨骼再生，”作者写道。

该研究是NYITCOM教师，学生和工作人员之间合作的结果。史密斯协助Solounias进行研究并合著了这篇论文，而研究技术员Kelsi Hurdle则通过解剖学系可视化中心的microCT扫描仪捕获了胚胎标本的高分辨率图像。

Smith和Solounias还与比较和胚胎学专家Laurel Yohe博士进行了外部合作，Laurel Yohe博士是北卡罗来纳大学夏洛特分校和耶鲁大学的研究员。Yohe通过耶鲁大学的设施促进了多个成年标本的数据收集和扫描，并共同撰写了这项研究。她还帮助撰写了手稿。