肌肉損傷后，干細(xì)胞必須與免疫細(xì)胞一起完成修復(fù)過程。損傷微環(huán)境中不同信號(hào)的整合是肌肉修復(fù)和重建靜態(tài)干細(xì)胞庫(kù)的關(guān)鍵。然而，這些細(xì)胞如何協(xié)調(diào)以確保在制造新的肌肉纖維之前有效去除死亡組織仍然是未知的。近期，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)一種天然物質(zhì)——透明質(zhì)酸（玻尿酸），用于化妝品和骨關(guān)節(jié)炎注射劑，是管理這種基本相互作用的關(guān)鍵分子。

8月4日，發(fā)表在《Science》雜志上的一項(xiàng)新研究“JMJD3 activated hyaluronan synthesis drives muscle regeneration in an inflammatory environment”，揭示了控制肌肉修復(fù)的一種獨(dú)特的細(xì)胞通訊形式。肌肉干細(xì)胞（MuSC）通過激活細(xì)胞外基質(zhì)蛋白透明質(zhì)酸（HA）的產(chǎn)生，克服來自受損生態(tài)位的抑制性炎癥信號(hào)、退出靜止?fàn)顟B(tài)并啟動(dòng)肌肉修復(fù)。

加拿大渥太華醫(yī)院高級(jí)科學(xué)家、渥太華大學(xué)教授、資深作者Jeffrey Dilworth博士表示：“當(dāng)肌肉受損時(shí)，免疫細(xì)胞必須迅速進(jìn)入組織并在干細(xì)胞開始修復(fù)之前去除壞死組織。研究表明，肌肉干細(xì)胞已準(zhǔn)備好立即開始修復(fù)，但在免疫細(xì)胞清理時(shí)，干細(xì)胞保持靜止。一旦清理完成，即大約40小時(shí)后，肌干細(xì)胞的內(nèi)部警報(bào)將響起，喚醒它們并開始修復(fù)。”

Dilworth博士和他的團(tuán)隊(duì)確定透明質(zhì)酸是這種內(nèi)部鬧鐘的關(guān)鍵組成部分，它提醒肌肉干細(xì)胞何時(shí)醒來。當(dāng)肌肉損傷發(fā)生時(shí)，干細(xì)胞開始產(chǎn)生并用透明質(zhì)酸覆蓋自己。一旦涂層變得足夠厚，它就會(huì)阻斷免疫細(xì)胞發(fā)出的睡眠信號(hào)，并提醒肌肉干細(xì)胞在清潔后醒來。

注：當(dāng)肌肉纖維受損時(shí)，干細(xì)胞（粉紅色）開始產(chǎn)生并涂上透明質(zhì)酸（淡綠色輪廓）。一旦涂層足夠厚，它就會(huì)使肌肉干細(xì)胞蘇醒。?

利用小鼠和人體組織，研究團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn)了肌肉干細(xì)胞如何利用Has2基因上的表觀遺傳標(biāo)記來控制透明質(zhì)酸的產(chǎn)生。

Kiran Nakka博士表示：“衰老與慢性炎癥、肌肉無力以及肌肉干細(xì)胞喚醒和修復(fù)損傷的能力降低有關(guān)。如果能找到一種方法來提高老年人肌肉干細(xì)胞的透明質(zhì)酸生成能力，這可能有助于肌肉修復(fù)。”

作者還指出，透明質(zhì)酸的再生效果似乎取決于肌肉干細(xì)胞的產(chǎn)生。目前，該團(tuán)隊(duì)正在研究改變肌肉干細(xì)胞表觀遺傳學(xué)的藥物是否可用于增加透明質(zhì)酸的產(chǎn)生。

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