Science肌肉再生新机制

　　

微管网(绿色)在肌肉病变处重新组织并吸引肌核

众所周知，肌肉的再生是一个复杂的过程，涉及几个步骤，并依赖于干细胞。现在，João Lobo Antunes分子医学研究所（iMM）和庞培法布拉大学（University Pompeu Fabra，UPF）于2021年10月15日发表在科学杂志《Science》上，描述了一种依靠核重排的生理损伤后肌肉再生的新机制。这种保护机制为更广泛地理解生理和疾病中的肌肉修复开辟了道路。

骨骼肌组织是负责运动的器官，它是由拥有多个细胞核的细胞组成的，这在我们的身体中几乎是独一无二的。尽管肌肉细胞具有可塑性，但它们的收缩可能伴随着肌肉损伤。该研究的主要作者、iMM和UPF的研究员William Roman解释说:“即使在生理条件下，再生对肌肉承受收缩的机械压力也是至关重要的，这通常会导致细胞损伤。”

尽管在过去的几十年里对肌肉再生进行了深入的研究，但大多数研究都集中在涉及其他细胞的机制上，包括肌肉干细胞，这是广泛的肌肉损伤所需要的。

“在这项研究中，我们发现了肌肉细胞自主再生的另一种机制，”UPF的小组负责人、研究负责人Pura Muñoz-Cánoves说。

研究人员使用小鼠和人类不同的体外损伤模型和运动模型，观察损伤后，细胞核被吸引到损伤部位，加速收缩细胞的修复。接下来，该团队剖析了这种观察的分子机制:“我们在实验室对肌肉细胞的实验表明，核向损伤部位的移动导致了mRNA分子的局部传递。这些mRNA分子在受伤部位被翻译成蛋白质，作为肌肉修复的基石，这一发现是理解肌肉生物学、生理学和肌肉功能障碍方面的重要进展。”

除了对肌肉研究的意义外，这项研究还引入了细胞生物学的更一般的概念，如损伤部位的核运动。“这些细胞中最令人着迷的事情之一是它们的细胞核(细胞内最大的细胞器)在发育过程中的运动，但细胞核运动的原因在很大程度上还不清楚。现在，我们在成年期的细胞修复和再生过程中显示了这种现象的功能相关性，”本研究共同负责人Edgar R. Gomes说