意想不到！一种常见的免疫细胞具有类似神经元突触的特性

一个研究小组发现，特定的免疫细胞可以以闪电般的神经元方式与肌肉纤维连接，以促进愈合。这些细胞传送快速的钙脉冲，在几秒钟内触发修复。这种机制在损伤和疾病模型中都有效。这一发现可能会激发肌肉恢复和退化的新疗法。

　　

在细胞尺度上，肌肉组织自我修复的方式变得异常复杂。身体对各种形式的损伤的反应不尽相同。运动损伤引起的突然肌肉撕裂与肌肉萎缩等情况下肌肉力量的缓慢下降有很大不同。

辛辛那提儿童医院的一个研究小组发现了一种共同的、意想不到的修复过程，可以帮助身体从几种肌肉损伤中恢复过来。研究结果于2025年11月21日在线发表在《Current Biology》杂志上。该项目由第一作者Gyanesh Tripathi博士和通讯作者Michael Jankowski博士领导，他负责监督辛辛那提儿童麻醉部门的研究部门，并担任儿科疼痛研究中心的基础科学研究副主任。

新发现的机制涉及巨噬细胞，一种免疫细胞。众所周知，这些细胞就像微小的清理人员，可以清除细菌、死细胞和其他不需要的物质。

神经元样修复信号

“最大的惊喜是发现巨噬细胞具有类似突触的特性，可以向肌肉纤维输送离子，促进损伤后的修复，”Jankowski说。“这就像神经元的工作方式一样，它以一种极快的突触式方式工作，以调节修复。”

科学家们早就知道，巨噬细胞通过释放细胞因子和趋化因子来应对肌肉损伤，这些细胞因子和趋化因子会产生炎症，影响疼痛，并帮助推动肌肉纤维的生长和再生。

寻找缓解疼痛的方法会带来不同的突破

研究小组最初的目的是找出减轻手术后恢复期间疼痛的方法。他们正在寻找线索，以最终减少对带有明显副作用的止痛药的需求。

虽然他们没有找到缓解疼痛的新方法，但他们发现了一个使肌肉修复更快的过程。这一发现可能支持未来治疗肌肉萎缩和急性损伤的发展。研究结果还表明，巨噬细胞可能最终成为针对更广泛疾病的细胞疗法的专门“运载工具”。

“这些是浸润性巨噬细胞，一种非常特殊的类型。它们不是已经存在于组织中的。这些是在损伤发生后产生的，”Jankowski说。

快速肌肉激活的实时证据

在使用两种不同损伤类型的小鼠模型的实验中，研究人员研究了巨噬细胞如何与形成肌肉组织的肌纤维相互作用。他们甚至能够捕捉到活动发生时的关键时刻。

通过使用一种设计化学物质的短暂爆发来激活巨噬细胞，研究小组观察到这些免疫细胞与肌纤维形成突触状接触。然后巨噬细胞直接向肌肉纤维释放钙离子，加速早期愈合。在10到30秒内，研究人员测量了受损肌肉内的电活动爆发。

“这种情况发生得非常快。你可以激活巨噬细胞，使肌肉几乎立即微妙地抽搐，”Jankowski说。

在损伤和疾病模型中观察到愈合效果

同样类型的巨噬细胞驱动的信号也有助于小鼠的疾病样肌肉损伤。在识别损伤后，免疫细胞聚集在该部位并触发肌肉纤维的活动波。10天后，接受这种治疗的老鼠比对照组的老鼠有更多的新肌纤维。

Jankowski说：“类似突触的反应在两种情况下都起作用。”

下一步研究步骤

当肌肉受损时，人类巨噬细胞的行为是否与此相同，还需要更多的研究来确定。如果他们做到了，研究人员仍然需要学习如何以安全的治疗方法来指导或控制这一过程。

该团队还对一个意想不到的结果感兴趣：尽管浸润的巨噬细胞加速了愈合，但它们似乎并没有减轻急性疼痛。了解这种情况发生的原因可能有助于解释为什么大约20%的接受手术的儿童在手术后仍然感到挥之不去的疼痛。

展望未来，研究人员想要探索巨噬细胞是否可以向肌肉细胞传递其他有用的信号或材料。

辛辛那提儿童的合著者包括Adam Dourson博士，Fabian Montecino-Morales博士，Jennifer Wayland， MS, Sahana Khanna, Megan Hofmann, Hima Bindu Durumutla， MS， Thirupugal Govindarajan博士，Luis Queme医学博士和Douglas Millay博士。辛辛那提儿童医院的生物分析和成像设施也参与了这项工作。

本研究的资金由美国国立卫生研究院（R01NS105715, R01NS113965, R61/R33AR078060, R01AR068286, R01AG082697）和辛辛那提儿童医院研究基金会提供。