有關肌肉再生過程的全新機制被發現

眾所周知,肌肉的再生是通過一個復雜的過程,涉及幾個步驟,並依賴於干細胞。現在,由João Lobo
Antunes分子醫學研究所(iMM;葡萄牙)和龐培法布拉大學(UPF巴塞隆納;西班牙)的研究人員領導的一項新研究,於2021年10月15日發表在科學雜誌《科學》上,描述了一種生理性損傷後肌肉再生的新機制,依賴於細胞核的重新排列。

有關肌肉再生過程的全新機制被發現

骨骼肌組織是負責運動的器官,由擁有一個以上細胞核的細胞形成,這幾乎是我們身體的一個獨特特徵。盡管肌肉細胞具有可塑性,但它們的收縮也會伴隨著肌肉的損傷。該研究的主要作者、iMM和巴塞隆納大學的研究員William Roman解釋說。”即使在生理條件下,再生對於肌肉承受收縮的機械壓力也是至關重要的,這往往會導致細胞損傷。盡管在過去的幾十年里,肌肉再生已經被深入調查,但大多數研究都集中在涉及其他細胞的機制上,包括肌肉乾細胞,這些細胞在廣泛的肌肉損傷後是需要的。”

“在這項研究中,我們發現了一種替代的再生機制,它是肌肉細胞自主的,”龐培法布拉大學的小組負責人和研究負責人Pura Muñoz-Cánoves說。研究人員使用不同的體外損傷模型以及小鼠和人類的運動模型來觀察,在受傷後,細胞核被吸引到損傷部位,加速了收縮單元的修復。

接下來,該團隊剖析了這一觀察的分子機制。”我們在實驗室用肌肉細胞進行的實驗表明,細胞核向損傷部位的移動導致了mRNA分子的局部傳遞。這些mRNA分子在損傷部位被翻譯成蛋白質,作為肌肉修復的構件,”William Roman解釋說。

這種保護機制的發現為更廣泛地理解生理和疾病中的肌肉修復開辟了道路,構成了對肌肉生物學、生理學和肌肉功能障礙理解上的一個重要進展。

除了對肌肉研究的影響,這項研究還為細胞生物學引入了更普遍的概念,如核向損傷部位的移動。”這些細胞中最吸引人的東西之一是它們的細胞核在發育過程中的移動,這是細胞內最大的細胞器,但細胞核移動的原因在很大程度上是未知的。現在,我們顯示了這一現象在成年後的細胞修復和再生過程中的功能相關性,”共同領導這項研究的分子醫學研究所組長、里斯本大學醫學院教授Edgar R. Gomes說。

來源:cnBeta