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真的存在八种遗传上不同类型的巨噬细胞?Nature发现可逆转肌肉损伤的蛋白

在严重的肌肉萎缩性疾病,例如肌营养不良症,还有幸免于难的肢体受伤的退伍军人,甚至在我们日常生活中都有可能发生肌肉撕裂,当肌肉发生撕裂时,干细胞可以修复。

同样,当我们衰老并变得虚弱时,我们会失去很多肌肉,而此时,我们的干细胞似乎无法正常工作了。

这些肌肉干细胞是看不见的引擎,在受伤后会驱动组织的生长和修复。但是,在实验室中培养这些细胞,然后用它们来治疗受损的肌肉非常困难。

澳大利亚墨尔本莫纳什大学再生医学研究所的研究人员发现了触发这些肌肉干细胞增殖和愈合的因子。在严重肌肉损伤的小鼠模型中,注射这种天然存在的蛋白质,会导致肌肉完全再生并在严重的肌肉创伤后恢复正常运动。

这项研究公布在Nature杂志上,由莫纳什大学再生医学研究所所长Peter Currie教授领导完成。

科学家们研究了斑马鱼骨骼肌的再生,斑马鱼之所以成为研究干细胞再生的首选动物模型,是因为它可快速繁殖,易于实验操作,并与人类共享至少70%的基因。而且斑马鱼也是透明的,科学家可以目睹活肌的实际再生。

通过研究这些鱼类中迁移至肌肉损伤的细胞,科学家们发现了一组称为巨噬细胞的免疫细胞,它们似乎在触发肌肉干细胞再生中起作用。

“我们看到的是巨噬细胞抱住了肌肉干细胞,然后开始分裂和增殖。一旦它们开始这个过程,巨噬细胞将继续移动并拥抱下一个肌肉干细胞,伤口很快就会治愈。”Currie教授说。

巨噬细胞是聚集在体内任何损伤或感染部位,清除碎屑并促进愈合的细胞。 “它们是免疫系统的清理人员”。

长期以来,人们一直认为体内存在两种类型的巨噬细胞:那些迅速移动到受伤并清除碎屑的巨噬细胞,以及那些速度较慢并坚持长期清理的巨噬细胞。

然而,研究小组发现,在损伤部位实际上存在八种遗传上不同类型的巨噬细胞,特别有一种“拥抱细胞(cuddler)”。进一步的调查表明,这种巨噬细胞能释放出一种叫做NAMPT的物质。

通过从斑马鱼中去除这些巨噬细胞并将NAMPT添加到培养箱中,科学家发现它们可以刺激肌肉干细胞生长治愈,“有效地替代了对巨噬细胞的需求”。

重要的是,最近的实验将含有NAPMT的水凝胶贴剂放入严重肌肉萎缩的小鼠模型中,结果发现了Currie教授所说的对受损肌肉的显著替换。现在,研究人员正在与许多生物技术公司讨论将NAMPT用于肌肉疾病和损伤治疗的临床试验。


原文链接:

http://dx.doi.org/10.1038/s41586-021-03199-7


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