通過在斑馬魚上鑒定與哺乳動物衛星細胞類似的肌干細胞群,并觀察肌肉再生,可以記錄體內損傷發生到修復的完整過程。這項成果由澳大利亞再生醫學研究所的研究人員首次發現,并將其發表于Science期刊上。這一發現可能為改善老年人和肌肉萎縮癥患者的生活,甚至可以助力運動員的肌肉損傷恢復過程。
骨骼肌是一種可以借助一個能夠自我更新的干細胞——肌衛星細胞來實現再生的組織,最近的體外研究已經強調了不對稱分裂的重要性,但目前仍缺乏體內驗證。通過在斑馬魚上鑒定與哺乳動物衛星細胞類似的肌干細胞群,并觀察肌肉再生,可以記錄體內損傷發生到修復的完整過程。該項分析充分揭示了衛星細胞、受傷和未受傷纖維之間復雜的相互作用,并為非對稱衛星細胞分裂在自我更新和再生過程的重要作用提供了體內證據。
在這項研究中,科研團隊利用模式生物斑馬魚來研究肌肉再生。這種小型的熱帶魚強大的再生能力和透明性使科學家們能夠觀實時、長期地觀察活的斑馬魚內發生的組織再生全過程。通過轉基因技術標記肌干細胞和祖細胞,再通過成像技術可以清晰地看到從初始損傷到在脊椎動物傷口部位形成新分化的肌肉纖維的整個再生過程。 而近期一項關于活化PAX7陽性細胞在小鼠體內肌肉修復中的作用的研究,也表明了哺乳動物肌肉生物學和斑馬魚研究的潛在相關性。至于對激活的衛星細胞的追蹤,由于該體內檢查方法在目前的限制性,目前在很大程度上是通過斑馬魚幼體系統克服的。
此外,進入傷口部位的增殖肌細胞與初期接觸階段損傷部位纖維、二次接觸未受損部位纖維之間的相互作用也是出乎意料的。研究表明,未受損傷的纖維不是再生過程中被動的旁觀者,其本身可能會指導分化祖細胞到最需要纖維生成的傷口區域發揮作用。研究還表明,傷口修復的動力學甚至心肌細胞分化的各方面,自然和完整纖維都部分地參與了這一進程。
