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为了研究骨骼肌的再生,Peter Currie教授领导的研究小组转而研究斑马鱼。斑马鱼是研究细胞再生的热门动物模型,因为它们的繁殖速度快,它们与人类至少有70%的基因共享,而且易于实验操。最关键的是,它们是透明的,为观察活体肌肉的实际再生提供了一个方便的窗口,各方面都算得上水族界的小白鼠。
研究人员在研究斑马鱼迁移到肌肉损伤部位的细胞时,注意到巨噬细胞似乎在触发肌肉干细胞再生方面发挥了作用。巨噬细胞是一种白血球,它们汇聚在体内任何受伤或感染的部位,以清除碎片并促进愈合。Currie教授称它们为 "免疫系统的清道夫"。
"我们看到的是巨噬细胞真的抱着肌肉干细胞,然后开始分裂和增殖,"Currie说。"一旦它们开始这个过程,巨噬细胞就会继续前进,拥抱然后下一个肌肉干细胞,很快伤口就会愈合。"
深入研究,团队发现,8个基因不同的巨噬细胞汇聚在受伤部位。尽管长期以来人们认为人体内只存在两种类型的巨噬细胞:一种是迅速到达现场清除碎片,另一种是到达速度较慢的巨噬细胞,这些巨噬细胞挂在周围执行较长期的清理任务。
在新发现的巨噬细胞类型中,有一种被研究小组称为 "拥抱者",因为它的上述行为是一个接一个地拥抱肌肉干细胞。经过进一步分析,他们发现它在释放一种名为NAMPT的蛋白质。此外,当把巨噬细胞从斑马鱼体内取出,并把NAMPT加入到水族箱的水中时,肌肉干细胞仍然受到刺激而生长和愈合。
随后,研究小组转到了严重肌肉萎缩的小鼠模型上,发现含有NAMPT的水凝胶贴片可以 "显著替代受损肌肉"。在这些有希望的结果的基础上,研究人员表示,他们正在与一些生物技术公司商讨将NAMPT带入临床试验,用于治疗疾病、衰老和损伤的肌肉萎缩。
该研究发表在《自然》杂志上。
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