干細胞修復損傷肌肉路徑探明
日期:2011-12-06 08:53:32
美國密蘇里大學科學家最近發(fā)現,即使衛(wèi)星細胞遠離受傷肌肉,也有向導為這些干細胞引路,讓它們在肌肉組織內旅行,趕來幫助修復受傷部位。這一發(fā)現有助于為肌肉失調類疾病如肌營養(yǎng)不良癥找到更有效的新療法。
當肌肉受傷時,會發(fā)出信號呼喚一種叫做“衛(wèi)星細胞”(satellite cells)的休眠成熟干細胞“醒來”,投身到修復工作中。據美國物理學家組織網12月1日報道,美國密蘇里大學科學家最近發(fā)現,即使衛(wèi)星細胞遠離受傷肌肉,也有向導為這些干細胞引路,讓它們在肌肉組織內旅行,趕來幫助修復受傷部位。這一發(fā)現有助于為肌肉失調類疾病如肌營養(yǎng)不良癥找到更有效的新療法。
在實驗中,研究人員在玻璃片上涂上狹窄的“條紋”,這些條紋由不同的蛋白質制成,然后用延時顯微鏡追蹤觀察衛(wèi)星細胞在“條紋”上移動的情況。他們發(fā)現,一種名為蝶素(ephrin)的蛋白質的幾個亞型對衛(wèi)星細胞有同樣的功效,即細胞一接觸到蝶素制造的條紋,就會立刻轉彎,改變行進方向。密蘇里大學文理學院生物科學副教授、邦德生命科學中心研究員科內利森解釋說:“干細胞的運動就像讓一個人蒙住眼睛在過道上走,他們會通過觸摸墻壁來感知路徑。而長長的、平行的肌纖維表面有這些蝶素蛋白,從而能幫助衛(wèi)星細胞沿著更直線的方向到達發(fā)來求救信號的遠處。”
實驗還發(fā)現,用蝶素條紋給衛(wèi)星細胞以不同的信號,能讓它們平行排列形成肌纖維,這正是活組織中的肌纖維形式,此前在培養(yǎng)皿中從未實現過。研究人員認為,蝶素可能調控著幾個不同的步驟:從衛(wèi)星細胞離開干細胞群,分布到所有的肌肉,到最后形成有組織且紋理清晰的新纖維,這些步驟必不可少。
人類肌營養(yǎng)不良癥患者的肌肉很容易受傷,按現有療法,每平方厘米需要100次干細胞注射,病人一塊肌肉約要注射4000次。科內利森說,如果我們掌握了正常衛(wèi)星細胞是怎樣在組織內部旅行的,臨床上就能利用這一信息,改變注射方式,找到更高效的療法。