Science颠覆认知！肌肉快速自我修复不依赖干细胞

由西班牙研究人员领导的一项新研究描述了一种新的机制，即生理损伤后的肌肉修复依赖于肌纤维核的重排，而不依赖于肌肉干细胞。

　　

众所周知，肌肉的再生是一个复杂的过程，涉及几个步骤，并依赖于干细胞。现在，由庞培法布拉大学/西班牙国家心血管研究中心(CNIC)和葡萄牙iMM的研究人员领导的一项新研究发表在10月15日的《Science》杂志上，描述了一种依靠肌纤维核重排而独立于肌肉干细胞的生理损伤后肌肉修复的新机制。这种保护机制为更广泛地理解生理和疾病中的肌肉修复铺平了道路。

骨骼肌组织，负责运动的器官，是由有一个以上核的细胞(纤维)组成的，这在我们的身体中几乎是独一无二的。尽管这些纤维具有可塑性，但它们的收缩可能与肌肉损伤有关。

这项研究的第一作者、UPF的研究员William Roman解释说:“即使在生理条件下，再生对肌肉承受收缩的机械压力也是至关重要的，这通常会导致细胞损伤。尽管近几十年来对肌肉再生进行了深入研究，但大多数研究都集中在涉及包括肌肉干细胞在内的几种细胞的机制上，这是发生大面积肌肉损伤时所必需的。”

“在这项研究中，我们发现了一种肌肉组织修复的替代机制，它是肌肉纤维自主的，”ICREA教授、UPF和CNIC的首席研究员、研究负责人Pura Muñoz-Cánoves说。

在小鼠和人类中使用不同的体外损伤模型和运动模型，观察损伤后，细胞核被吸引到损伤部位，加速收缩单元的修复。接下来，该团队剖析了这种观察的分子机制:“我们在实验室对肌肉细胞的实验表明，核向损伤部位的移动导致了mRNA分子的局部传递。这些mRNA分子在受伤部位被翻译成蛋白质，作为肌肉修复的基石，”William Roman解释道。

Pura Muñoz-Cánoves补充说:“在运动引起的肌肉损伤后，小鼠和人类的这种肌肉纤维自我修复过程都迅速发生，因此代表了一种修复轻微损伤的时间短、效率高的保护机制。”

除了对肌肉研究的意义外，这项研究还引入了细胞生物学的更一般的概念，如细胞核向损伤部位的移动。“关于这些细胞，最有趣的事情之一是它们的细胞核(细胞内最大的细胞器)发育过程中的运动，但细胞核运动的原因在很大程度上还不清楚。现在，我们已经证明了这种现象在成年期细胞修复和再生过程中的功能相关性。”

“这一发现是理解肌肉生物学、生理学(包括运动生理学)和肌肉功能障碍方面的重要进展。”

原文检索：“Muscle repair after physiological damage relies on nuclear migration for cellular reconstruction” by William Roman, Helena Pinheiro Mafalda R. Pimentel, Jessica Segalés, Luis M. Oliveira, Esther García-Domínguez, Mari Carmen Gómez-Cabrera, Antonio L. Serrano, Edgar R. Gomes and Pura Muñoz-Cánoves, 15 October 2021, Science.