肌卫星细胞的研究进展

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1、肌卫星细胞的研究进展【摘要】干细胞研究仍然是当今医学的热点问题，尤其是肌肉干细胞因直接参与骨骼肌分化而备受关注。胚胎和成人体内都存在肌肉干细胞。山于肌肉卫星细胞在肌肉的发育和再生中发挥主要作用，目前公认的成人体内肌肉干细胞主要是指肌肉卫星细胞。近年研究发现，肌•卫星细胞在组织工程和疾病研究中都起着比较重要的作用，将为治疗包括帕金森病在内的多种临床退行性疾病提供自体干细胞的新来源。【关键词】肌干细胞；肌再生；肌肉修复；肌卫星细胞【中图分类号1R285.5【文献标识码】A【文章编号11004-7484(

2、2013)03-0141-01肌卫星细胞Mauro[1]等于1961年首次在蛙骨骼肌屮发现。肌卫星细胞是具有增殖和自我更新能力的成肌前体细胞，这种组织特界的祖细胞在出生后骨骼肌的损伤、修复和维持再生中起着重要的作用。Gussoni等[2]用IIoechest/FACS方法从骨骼肌中分离到多能干细胞，有关性质尚不清楚。这些肌源干细胞既能形成再生肌纤维，也能有效重建造血系统。肌源干细胞的这种可蜩性，使冇关肌卫星细胞的起源、激活与分化的分子调控机制以及肌卫星细胞的干细胞特性等方面的研究成为该领域的热门课题

3、。1肌卫星细胞的起源肌卫星细胞屈于肌源性细胞谱系，起源仍不完全清楚，目前有两种假说：体节来源和内皮来源。体节来源假说来自鸡雏鹤鹑异源嵌合体实验,将鹤鹑的胚胎中胚层生肌节移植到宿主鸡的胚胎中，口•被移植的鶴鹑细胞有明显的形态特征，可以观察到这些细胞从移植的中胚层生肌节迁徙到胚胎发育的肢体，并组成出生后鸡骨骼肌的肌卫星细胞群。以后，大量的研究也证明了这一假说。DeAngelis等认为，卫星细胞也有可能是内皮来源的。从胚胎背侧主动脉分离到的细胞具有与肌卫星细胞相似的形态和基因表达特征，此外，将这种主动脉來

4、源的细胞移植到新生小鼠后，发现这种细胞参与岀生后肌肉的生长和再生，并可与中胚层生肌节来源的肌纤维融合。因此，他们认为肌卫星细胞可能起源于胚胎血管祖细胞。2肌卫星细胞的分布、形态学特征及自我更新2.1肌卫星细胞的分布肌肉卫星细胞只存在于骨骼肌内，心肌和平滑肌内没有卫星细胞。骨骼肌的肌纤维分为快肌纤维和慢肌纤维，卫星细胞在这两种肌纤维内均有分布，但在慢肌纤维的卫星细胞数量要多于快肌纤维。这种不均匀分布的调节机制仍不清楚。2.2肌卫星细胞的形态学特征肌肉卫星细胞是未分化的单核肌源性细胞群，在哺乳动物、爬行

5、动物、鸟类、两栖动物的骨骼肌内都有发现。Mauro[1]等在蛙的肌肉中首先发现了卫星细胞的存在。电镜观察提示卫星细胞位于骨骼肌纤维的肌细胞膜与基底膜之间，其核较大、胞浆少、细胞器数量少。2.3肌肉卫星细胞的自我更新肌肉卫星细胞具有自我更新的能力，以维持其数量的相对稳定。肌肉卫星细胞的自我更新存在两种机制：一是由于非对称性分裂所造成的；二是肌肉卫星细胞进行对称性分裂。但还无法确定自我更新的确切机制，研究提示，转录因子、Pax7或Notch/Numb信号途径可能参与其中。3肌卫星细胞在骨骼肌组织创伤修复

6、过程屮的重要作用正常肌肉创伤后的修复主要靠肌卫星细胞增殖分化完成。骨骼肌卫星细胞属于组织干细胞，起源于胚胎中胚层，具有增殖分化潜力，正常处于静止状态，呈小圆球形存在于肌细胞基底膜与肌膜之间，因此有人也把它称为静止的肌干细胞。当肌肉受到创伤等刺激条件时，肌卫星细胞被激活进入冇丝分裂循环，及时提供肌肉修复的成肌细胞。不论损伤形式如何，骨骼肌的再生过程人致相同。创伤研究发现，创伤后首先是受损肌纤维出现不同程度坏死，然后在受累区域出现巨噬细胞清除坏死肌纤维，但保留坏死肌纤维周围的基底膜，就像许多中空“管道”

7、样的支架。肌组织受创后约3〜12h,肌卫星细胞即有骨骼肌调节因子MyoD/Myf5的表达，此时肌卫星细胞被激活，在伤后1周内迅速分裂、增殖，数量达到高峰，之后仍维持一定的分裂能力，但数量却逐渐减少。减少的卫星细胞沿着残留的基底膜在原肌纤维(己被清除)部位相互融合,成为肌小管。肌小管不断接受新生的肌卫星细胞，相邻肌小管互相融合而逐渐长大，同时肌小管能合成肌原纤维，这就是幼稚的肌纤维。在局部微坏境调节下，幼稚肌纤维逐渐成熟，修复损伤肌组织。可见，受损骨骼肌再生主要取决于3个方面：(1)基底膜的完整性;(

8、2)受损肌肉的血供重建；(3)受损肌肉的神经支配。其中最为重要的在于•卫星细胞被激活，以及激活的卫星细胞在短时间内迅速大量分裂增殖的能力。日前研究的重点之一是该环节中各细胞因子的作用。4肌卫星细胞的标志物自从成体骨骼肌中发现卫星细胞以来，主要利用转基因芯片和基因敲除的方法来研究肌肉损伤修复过程屮起重要作用的细胞的分子标记。可作为成体骨骼肌卫星细胞标记的有细胞表面受体，黏着蛋白，生长因子和转录因子等。4.1细胞表面受体c-Met是肝细胞生长因子（HGF）的受体，属多功能