变形和伸长促进了肌肉去分化的能力

筑波大学的研究人员发现，日本火腹蝾螈的肌肉纤维有一种内在的去分化或重新编程的能力，有助于肢体再生。

　　

   

   

图源:筑波大学

筑波大学的研究人员发现，变形和身体生长所提供的细胞外环境的变化使蝾螈肌肉纤维去分化，并有助于肢体再生  

在本月发表的Scientific Reports，来自筑波大学的研究人员发现，蝾螈在肢体再生过程中，需要两个发育过程——变形和身体生长——为残肢内的肌肉细胞重新部署提供合适的条件。

蝾螈是一种半水生类型的蝾螈，和大多数其他两栖动物一样，它们也会经历变形。但与它们的近亲不同的是，蝾螈能够重复再生肢体——即使在成年阶段，它们已经经历了变形。在一些蝾螈物种中，已经变形的个体通过去分化或重编程残肢肌肉纤维，并动员这些纤维，在再生肢体中产生肌肉。

该研究的资深作者Chikafumi Chiba教授说:“不同于细胞分化，细胞去分化是一个它们变得不那么专门化的过程。在我们的研究之前，我们不知道变形还是身体生长是肌肉去分化的关键发育过程。”

研究人员调查了日本火腹蝾螈Cynops pyrrhogaster的肌肉细胞去分化，通过跟踪肢体再生过程中的肌肉纤维，而在实验中，身体生长和变形被延迟或提前。结果表明，变形和身体生长都是肌肉分化所需要的。相反，当用生理上活跃的甲状腺激素培养蝾螈幼体肌肉时，对肌肉纤维的追踪表明，这些纤维可以独立于身体生长和变形去分化。这些结果表明，蝾螈的肌肉纤维有一种固有的去分化能力，但身体生长和变形都需要纤维来激活这种秘密的能力。

“我们认为，细胞外环境(或生态位)的发育变化抑制了肌源性干细胞(可分化为肌纤维的细胞)的活性，并促进了肌纤维去分化的潜在能力。通过这种方式，干细胞通过去分化得到补偿，使蝾螈在整个生命周期中再生肢体肌肉，”Chiba教授说。

该研究结果为进一步研究细胞外环境以及脱分化的分子机制(如支持脱分化现象的基因调控)提供了重要的基础。这项研究也将有助于更深入地了解再生，甚至可能对未来潜在的医学治疗，如疾病和肌肉损伤的新疗法。

The latent dedifferentiation capacity of newt limb muscles is unleashed by a combination of metamorphosis and body growth