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Science:最直观的体内组织再生观察

作者:杭州环特生物科技股份有限公司 2016-06-15T08:46 (访问量:4053)

通过在斑马鱼上鉴定与哺乳动物卫星细胞类似的肌干细胞群,并观察肌肉再生,可以记录体内损伤发生到修复的完整过程。这项成果由澳大利亚再生医学研究所的研究人员首次发现,并将其发表于Science期刊上。这一发现可能为改善老年人和肌肉萎缩症患者的生活,甚至可以助力运动员的肌肉损伤恢复过程。

骨骼肌是一种可以借助一个能够自我更新的干细胞——肌卫星细胞来实现再生的组织,最近的体外研究已经强调了不对称分裂的重要性,但目前仍缺乏体内验证。通过在斑马鱼上鉴定与哺乳动物卫星细胞类似的肌干细胞群,并观察肌肉再生,可以记录体内损伤发生到修复的完整过程。该项分析充分揭示了卫星细胞、受伤和未受伤纤维之间复杂的相互作用,并为非对称卫星细胞分裂在自我更新和再生过程的重要作用提供了体内证据。

在这项研究中,科研团队利用模式生物斑马鱼来研究肌肉再生。这种小型的热带鱼强大的再生能力和透明性使科学家们能够观实时、长期地观察活的斑马鱼内发生的组织再生全过程。通过转基因技术标记肌干细胞和祖细胞,再通过成像技术可以清晰地看到从初始损伤到在脊椎动物伤口部位形成新分化的肌肉纤维的整个再生过程。 而近期一项关于活化PAX7阳性细胞在小鼠体内肌肉修复中的作用的研究,也表明了哺乳动物肌肉生物学和斑马鱼研究的潜在相关性。至于对激活的卫星细胞的追踪,由于该体内检查方法在目前的限制性,目前在很大程度上是通过斑马鱼幼体系统克服的。

此外,进入伤口部位的增殖肌细胞与初期接触阶段损伤部位纤维、二次接触未受损部位纤维之间的相互作用也是出乎意料的。研究表明,未受损伤的纤维不是再生过程中被动的旁观者,其本身可能会指导分化祖细胞到最需要纤维生成的伤口区域发挥作用。研究还表明,伤口修复的动力学甚至心肌细胞分化的各方面,自然和完整纤维都部分地参与了这一进程。

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