科技日報記者?張夢然
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發(fā)表在《科學》雜志上的一項新研究揭示了一種控制肌肉修復(fù)的獨特細胞通信形式。在受損的肌肉中，干細胞必須與免疫細胞一起完成修復(fù)過程，但這些細胞如何協(xié)調(diào)以確保在制造新的肌肉纖維之前有效去除壞死組織仍然未知?？茖W家們在本研究中證明，一種用于化妝品和骨關(guān)節(jié)炎治療注射劑的天然物質(zhì)——透明質(zhì)酸，是管理這種基本相互作用的關(guān)鍵分子。
加拿大渥太華醫(yī)院高級科學家、渥太華大學教授、資深作者杰弗里·迪爾沃思博士表示：“當肌肉受損時，免疫細胞必須迅速進入組織并在干細胞開始修復(fù)之前去除壞死組織。研究表明，肌肉干細胞已準備好立即開始修復(fù)，但免疫細胞在完成清理工作前將干細胞保持在靜止狀態(tài)。大約40小時后，當清理工作完成時，肌肉干細胞就會發(fā)出內(nèi)部警報，讓它們醒來并開始修復(fù)?！?/p>
當肌肉纖維受損時，干細胞（粉紅色）開始產(chǎn)生并涂上透明質(zhì)酸（淡綠色輪廓）。一旦涂層足夠厚，它就會使肌肉干細胞蘇醒。?
圖片來源：基蘭·納卡/Eurekalert網(wǎng)站
杰弗里·迪爾沃思團隊確定透明質(zhì)酸是這個內(nèi)部“鬧鐘”的關(guān)鍵成分，它可告訴肌肉干細胞何時醒來。當肌肉損傷發(fā)生時，干細胞開始產(chǎn)生并涂上透明質(zhì)酸。一旦涂層變得足夠厚，它就會阻止來自免疫細胞的睡眠信號并導(dǎo)致肌肉干細胞蘇醒。
利用小鼠和人體組織，研究團隊還發(fā)現(xiàn)了肌肉干細胞如何利用Has2基因上的表觀遺傳標記來控制透明質(zhì)酸的產(chǎn)生。
研究人員說，衰老與慢性炎癥、肌肉無力與肌肉干細胞喚醒和修復(fù)損傷的能力降低有關(guān)，如果能找到一種方法來增強老年人肌肉干細胞中產(chǎn)生透明質(zhì)酸的能力，可能有助于肌肉修復(fù)。
研究人員指出，透明質(zhì)酸的再生作用似乎取決于它由肌肉干細胞產(chǎn)生的能力。該團隊目前正在研究是否可使用改變肌肉干細胞表觀遺傳學的藥物來增加其透明質(zhì)酸的產(chǎn)生。
總編輯圈點：
透明質(zhì)酸，就是我們俗稱的玻尿酸，出現(xiàn)在多種美容乃至口服產(chǎn)品中。其實早在20世紀30年代，科學家們就從牛眼玻璃體中分離出該物質(zhì)，迄今可以算是人們使用的最得心應(yīng)手的一種生化藥物。不過除了美容功效外，高質(zhì)量的透明質(zhì)酸對科研也多有助力——其能在機體內(nèi)顯示出重要生理功能，包括但不限于潤滑關(guān)節(jié)、促進血管壁通透性、擴散水電解、促進創(chuàng)傷愈合等等。本文中，神奇的透明質(zhì)酸還被用于喚醒肌肉干細胞，這很可能在未來展示出巨大的醫(yī)用及商用空間。
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