中国科学家Cell子刊发表再生研究新成果

　　

生物通报道  来自香港科技大学的研究人员证实，在损伤诱导肌肉再生过程中STAT3调控了成体肌肉卫星细胞(MuSCs)的自我更新。这一研究发现发布在8月23日的《Cell Reports》杂志上。

香港科技大学的邬振国（Zhenguo Wu）教授和助理教授张晓东（Tom H. Cheung）博士是这篇论文的共同通讯作者。邬振国教授的主要研究方向包括：骨骼肌干细胞的调控及骨骼肌细胞分化的机理；EBV编码的LMP1的信号传导机理及鼻咽癌细胞中microRNA的研究。张晓东博士的主要研究领域则是成体干细胞生物学及人体衰老。

2012年，邬振国教授领导香港科技大学的研究人员，在骨骼肌干细胞中首次发现了一种具有重要功能的新型蛋白质分子 Pax3/7BP，该发现有助推动发展用骨骼肌干细胞治疗与肌肉相关的疾病，包括各类肌肉萎缩症。相关成果发布在国际顶级干细胞杂志Cell stem cell上（邬振国教授Cell stem cell干细胞研究新成果 ）。

2013年，邬振国教授与深圳北京大学香港科技大学医学中心、香港科技大学的研究人员证实，在横纹肌肉瘤中miR-203常常下调，其再表达可以抑制横纹肌肉瘤的生长和转移，促进其终末分化，表明miR-203是横纹肌肉瘤一个有潜力的治疗靶点。相关论文发表在JBC杂志上（邬振国教授JBC解析抑癌miRNA ）。

干细胞研究是当今医学的热点问题，尤其是肌肉干细胞因直接参与分化骨骼肌而备受世人关注。胚胎和成人体内都存在肌肉干细胞。在成人体内存在两类具有干细胞样特性的细胞：一类称为肌肉干细胞，也叫做卫星细胞；另一类称为肌源干细胞，也叫群旁细胞。后者在数量上远少于前者，卫星细胞作为生肌干细胞，参与司控生后骨骼肌的生长、修复和维持等重要过程。

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2015年7月，来自中国医学科学院的研究人员证实，在小鼠中一种叫做miR-431的小RNA分子可以通过靶向Pax7，调节肌肉卫星细胞的异质性来促进肌肉再生，改善肌营养不良。这一重要的研究发现发布在Nature Communications杂志上（中国医学科学院Nature子刊：促进再生的miRNA ）。

在这篇新文章中，研究人员指出近期的一些研究证实STAT3负向调控了肌卫星细胞和损伤诱导的肌肉再生。但这些研究主要是建立在STAT3抑制剂基础上，在体内STAT3抑制剂有可能会造成脱靶效应且并非细胞特异性的。

在这里，研究人员采用两种不同的小鼠模型： MuSC特异性的Stat3基因敲除系和Stat3 (MuSC特异性) /dystrophin (Dmd)基因双敲除系，探讨了STAT3在肌肉卫星细胞中的作用。他们证实来自两个突变系的Stat3−/− MuSCs均存在增殖缺陷。此外，在两个突变系中，MuSC细胞池缩小，破坏了损伤后的再生，在dKO小鼠中缺陷更加显著，具有严重的肌肉炎症和纤维化。研究人员分析了来自dKO和Dmd−/−对照小鼠的MuSCs的转录组，确定了多个STAT3靶基因，包括Pax7。

总而言之，这项研究揭示出STAT3在成体MuSCs 中起至关重要的作用，在损伤诱导的肌肉再生过程中调控了它们的自我更新。

（生物通；何嫱）

生物通推荐原文摘要：

STAT3 Regulates Self-Renewal of Adult Muscle Satellite Cells during Injury-Induced Muscle Regeneration

Recent studies have shown that STAT3 negatively regulates the proliferation of muscle satellite cells (MuSCs) and injury-induced muscle regeneration. These studies have been largely based on STAT3 inhibitors, which may produce off-target effects and are not cell type-specific in vivo. Here, we examine the role of STAT3 in MuSCs using two different mouse models: a MuSC-specific Stat3 knockout line and a Stat3 (MuSC-specific)/dystrophin (Dmd) double knockout (dKO) line. Stat3−/− MuSCs from both mutant lines were defective in proliferation. Moreover, in both mutant strains, the MuSC pool shrank, and regeneration was compromised after injury, with defects more pronounced in dKO mice along with severe muscle inflammation and fibrosis. We analyzed the transcriptomes of MuSCs from dKO and Dmd−/− control mice and identified multiple STAT3 target genes, including Pax7. Collectively, our work reveals a critical role of STAT3 in adult MuSCs that regulates their self-renewal during injury-induced muscle regeneration.

作者简介：

邬振国  

香港科技大学生命科学部教授，深圳北京大学香港科技大学医学中心教授

邬振国教授于1986年在南京大学获得生物化学学士学位；1995年于加拿大西安大略大学师从Dr. George Chaconas取得生物化学博士学位。1996-1999于美国加州大学圣地亚哥分校师从Dr. Michael Karin从事博士后研究。1999年作为助理教授受聘于香港科技大学生物化学系，目前是香港科大生命科学部的教授。

邬教授课题组主要研究方向包括：1）骨骼肌干细胞的调控及骨骼肌细胞分化的机理。2）EBV编码的LMP1的信号传导机理及鼻咽癌细胞中microRNA的研究。