一種新蛋白質的發現有望帶來強大的肌肉再生新療法
雖然肌肉乾細胞能夠在我們受傷後生長並修復撕裂的肌肉組織,但隨著年齡的增長,它們的作用會減弱。現在,莫納什大學澳大利亞再生醫學研究所的研究人員發現了一種新型蛋白質,它可以觸發這些幹細胞的增殖,促進癒合,不僅為那些肌肉撕裂的人提供了希望,也為老年人和患有嚴重肌肉萎縮疾病的人帶來了曙光。
為了研究骨骼肌的再生,Peter Currie教授領導的研究小組轉而研究斑馬魚。斑馬魚是研究細胞再生的熱門動物模型,因為它們的繁殖速度快,它們與人類至少有70%的基因共享,而且易於實驗操。最關鍵的是,它們是透明的,為觀察活體肌肉的實際再生提供了一個方便的窗口,各方面都算得上水族界的小白鼠。
研究人員在研究斑馬魚遷移到肌肉損傷部位的細胞時,注意到巨噬細胞似乎在觸發肌肉乾細胞再生方面發揮了作用。巨噬細胞是一種白血球,它們匯聚在體內任何受傷或感染的部位,以清除碎片並促進癒合。Currie教授稱它們為”免疫系統的清道夫”。
“我們看到的是巨噬細胞真的抱著肌肉乾細胞,然後開始分裂和增殖,”Currie說。”一旦它們開始這個過程,巨噬細胞就會繼續前進,擁抱然後下一個肌肉乾細胞,很快傷口就會癒合。”
深入研究,團隊發現,8個基因不同的巨噬細胞匯聚在受傷部位。儘管長期以來人們認為人體內只存在兩種類型的巨噬細胞:一種是迅速到達現場清除碎片,另一種是到達速度較慢的巨噬細胞,這些巨噬細胞掛在周圍執行較長期的清理任務。
在新發現的巨噬細胞類型中,有一種被研究小組稱為”擁抱者”,因為它的上述行為是一個接一個地擁抱肌肉乾細胞。經過進一步分析,他們發現它在釋放一種名為NAMPT的蛋白質。此外,當把巨噬細胞從斑馬魚體內取出,並把NAMPT加入到水族箱的水中時,肌肉乾細胞仍然受到刺激而生長和癒合。
隨後,研究小組轉到了嚴重肌肉萎縮的小鼠模型上,發現含有NAMPT的水凝膠貼片可以”顯著替代受損肌肉”。在這些有希望的結果的基礎上,研究人員表示,他們正在與一些生物技術公司商討將NAMPT帶入臨床試驗,用於治療疾病、衰老和損傷的肌肉萎縮。
該研究發表在《自然》雜誌上。