化学鸡尾酒为肌肉干细胞的生成创造了新的途径

加州大学洛杉矶分校领导的一个研究小组发现了一种化学混合物，能够产生大量的肌肉干细胞，这些干细胞可以自我更新，产生各种类型的骨骼肌细胞。

这一进展可能会导致干细胞疗法的发展肌肉损失或因伤害，年龄或疾病而损坏。该研究发表在自然生物医学工程。

肌肉干细胞细胞在一个人的生命中受伤后，负责肌肉生长，修复和再生。在完全成长的成年人中，肌肉干细胞是静止的——它们保持不活跃，直到它们被召唤自我复制并创造所有的细胞类型需要修复受损的组织。

但是，随着人们年龄的增长，再生能力减少;它也可能受到创伤伤害的损害遗传疾病如Duchenne肌肉营养不良症。

“肌肉干细胞疗法显示出很多承诺改善肌肉再生,但是目前的方法生成特定的肌肉干细胞可能需要数月时间,”李歌说,这项研究的资深作者,伊菜的一员并广泛的加州大学洛杉矶分校的再生医学和干细胞研究中心。

李和他的同事鉴定了一种化学鸡尾酒 - 根提取物的组合，即根本萃取物毒素和小分子recsox-它可以在10天内有效地产生大量的肌肉干细胞。在鼠标研究中，研究人员展示了两种潜在的途径，鸡尾酒可以用作治疗。

第一种方法使用称为皮肤的细胞称为皮肤肌源性细胞，具有成为肌细胞的能力。该团队发现，用化学鸡尾酒治疗皮肤肌菌细胞驱动它们以产生大量的肌肉干细胞，然后可以将其移植到受伤的组织中。

李的团队在三组中测试了这种方法老鼠肌肉损伤：成人（8周龄）小鼠，老年人（18个月大）老鼠和成人小鼠，具有与导致人类的Duchenne的遗传突变。

细胞移植四周后，肌肉干细胞已纳入受损的肌肉，并在所有三组小鼠中显着改善肌肉功能。

对于第二种方法，李的团队使用纳米粒子将化学鸡尾酒送入受损的肌肉组织。纳米颗粒，其大约一百粒砂粒的尺寸，由与可溶解的手术缝线相同的材料制成，并且它们设计用于在分解时缓慢释放化学品。

第二种方法在所有三种类型的小鼠身上都产生了强大的修复反应。当注射到受伤的肌肉时，纳米颗粒在受伤区域移动并释放出化学物质，激活静止的肌肉干细胞开始分裂。

虽然这两种技术都取得了成功，但第二种技术的关键好处在于它无需在实验室中培养细胞——所有的肌肉干细胞激活和再生都在体内进行。

研究小组特别惊讶地发现，第二种方法甚至在年老的老鼠身上也有效，尽管随着动物年龄的增长，包围和支持肌肉干细胞的环境变得不那么有效。

“我们的化学鸡尾酒使年老老鼠的肌肉干细胞能够克服它们的不利环境，并启动一个强大的修复反应，”李说，他也是加州大学洛杉矶分校Samueli工程学院的生物工程主席和加州大学洛杉矶分校大卫格芬医学院的医学教授。

在未来的研究中，研究团队将试图复制人体细胞中的结果，并监测治疗在较长时期的动物中的影响。实验应该有助于确定是否可以用作严重伤害患者的一次性治疗方法。

李指出，两种方法都不会解决导致杜松尼或其他遗传肌营养不良的遗传缺陷。然而，团队设想从健康供体的皮肤细胞产生的肌肉干细胞可以移植到肌营养不良患者中肌肉——比如肺部——这可以延长他们的寿命，提高他们的生活质量。

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