業內快訊
觸發肌肉再生的蛋白質
當我們撕裂肌肉時,其中的干細胞可以修復問題。我們不僅在嚴重的肌肉萎縮性疾病(例如肌肉營養不良)中看到這種情況,而且在我們“拉”動肌肉的日常生活中也看到了這種情況。同樣,當我們衰老并變得虛弱時,我們會失去很多肌肉,而我們的干細胞似乎無法像我們衰老一樣正常工作。這些肌肉干細胞是看不見的引擎,在受傷后會驅動組織的生長和修復。但是,在實驗室中培養這些細胞,然后用它們來治療受損的肌肉非常困難。
肌肉再生
來自Hubrecht研究所負責人Jeroen Bakkers和來自墨爾本莫納什大學澳大利亞再生醫學研究所所長Peter Currie的研究人員現在已經發現了觸發這些肌肉干細胞增殖和愈合的因素。在嚴重肌肉損傷的小鼠模型中,這種天然蛋白質的引入導致肌肉完全再生,并在嚴重的肌肉創傷后恢復正常運動。
熒光顯微鏡下的小鼠肌肉干細胞
擁抱干細胞
通過研究遷移到斑馬魚肌肉損傷中的細胞,科學家們鑒定出了一組免疫細胞,稱為巨噬細胞,它們似乎在觸發肌肉干細胞再生中起作用。“我們看到的是巨噬細胞,實際上是在包裹著肌肉干細胞,然后開始分裂并增殖。一旦他們開始這一過程,巨噬細胞將繼續運動并擁抱下一個肌肉干細胞,傷口很快就會愈合。
更換巨噬細胞
巨噬細胞是聚集在體內任何損傷或感染部位,清除碎屑并促進愈合的細胞。“他們是免疫系統的清理人員,”科里說。進一步的調查表明,“擁抱”的巨噬細胞釋放出一種叫做NAMPT的物質。通過從斑馬魚中去除巨噬細胞并將NAMPT添加到水族館水中,科學家發現它們可以刺激肌肉干細胞生長和愈合-有效地替代了對巨噬細胞的需求。重要的是,將含有NAMPT的水凝膠貼劑放入嚴重肌肉萎縮的小鼠模型中的實驗導致了受損肌肉的大量替換。目前,研究人員正在與許多生物技術公司討論將NAMPT用于該化合物在治療肌肉疾病和損傷中的臨床試驗。
熒光顯微鏡下巨噬細胞對肌肉損傷的反應
卓有成效的合作
Bakkers說:“這是莫納什大學與Hubrecht研究所之間卓有成效的合作,令人振奮的是,巨噬細胞在骨骼肌再生中起著如此重要的作用。” 該項目的另一位研究人員之一Phong Nguyen補充說:“我們每天都使用肌肉來完成一些簡單的任務,例如起床,但同時也進行強度較大的活動,例如運動。這些活動可能會造成輕度或重度傷害,令人欣慰的是,我們體內的其他細胞正在幫助這些肌肉干細胞發揮作用。” 巨噬細胞在心臟再生過程中也起著重要作用,這在Bakkers小組中得到了廣泛的研究。Bakkers總結道:“這項工作也可能有助于人們更多地了解巨噬細胞在心臟中的作用。”