综述：人类原代骨骼肌细胞培养揭示肌肉生物学新见解

这篇综述系统总结了人类原代骨骼肌细胞（包括卫星细胞、成肌细胞和成纤维细胞）在肌肉生物学研究中的关键作用，对比了永生化细胞系的局限性，探讨了衰老（senescence）、运动干预和代谢疾病（如胰岛素抵抗）中细胞模型的优势，并展望了单细胞测序和3D培养等新技术在肌肉再生（regeneration）和纤维化研究中的应用前景。

　　

历史与模型演进

早期肌肉再生研究可追溯至19世纪，而人类原代骨骼肌细胞的系统应用直到近年才成为热点。与小鼠L6或C2C12永生化细胞系相比，人类原代细胞保留了供体的生理特征（如代谢记忆和年龄相关表型），但存在复制性衰老（Hayflick极限约20代）和成纤维细胞污染等问题。CD56⁺/CD29⁺分选可将成肌细胞纯度提升至90%，而Pax7⁺卫星细胞的表面标记CD82/CD318的发现进一步推动了干细胞亚群研究。

衰老与再生悖论

成年供体的肌源性细胞增殖能力（约15-20代）显著低于新生儿（55-60代），但老年与年轻成人的差异不显著。有趣的是，95岁遗体捐赠者的卫星细胞仍具分化能力，提示干细胞生态位的强韧性。然而，老年供体细胞在体外分化时表现出融合指数下降、MyoD表达减少等衰老表型，可能与表观调控因子SPRTY-1的抑制相关。

运动与代谢印记

运动者的肌管在体外显示更强的葡萄糖摄取和脂质氧化能力，这种"代谢记忆"可能与DNA甲基化修饰有关。胰岛素抵抗患者的肌细胞分泌谱中IL-6、TNF-α等炎症因子升高，而3D肌球模型比传统2D培养更能模拟体内代谢特征。

成纤维细胞的双面性

CD56^-分选获得的纤维脂肪祖细胞（FAPs）具有超过100代的增殖潜力，既能通过分泌IGF-1促进肌生成，也可能在病理条件下分化为脂肪细胞导致纤维化。单细胞测序揭示人类肌肉含有11种单核细胞亚群，其中CXCR4⁺卫星细胞亚群具有更强的移植潜力。

技术前沿与挑战

生理氧浓度（5% O₂）培养可改善细胞状态，而微流控芯片和电刺激系统能模拟运动诱导的肌管肥大。最新研究通过共培养运动神经元与肌管，成功复现了神经肌肉接头的功能特征，为渐冻症等疾病建模提供新工具。不过，商业化的原代细胞存在供体信息不全等问题，强调标准化样本采集和深度表型分析的必要性。