大鼠肌卫星细胞移植对失神经骨骼肌张力的影响
骨骼肌卫星细胞对肌纤维病变的影响
骨骼肌卫星细胞对肌纤维病变的影响黄何平;徐爽;肖桃芳;雷筱锋【摘要】BACKGROUND: Skeletal muscle satellite cells have been found to possess the potential of stem cells that have the ability to self-renew with the roles of repair and regeneration. Therefore, it can be used to treat myofibrosis. OBJECTIVE: To explore the function, molecular regulation and related mechanisms of skeletal muscle satellite cells, and to promote the repair and regeneration of skeletal muscle fibers, thereby providing new ideas and intervention strategies for the rehabilitation and treatment of skeletal muscle injury. METHODS: A computer-based online search was conducted in PubMed, Mendeley, Google Scholar, and CNKI databases from 1995 to November 2016 for the relevant literature using the keywords of "skeletal muscle,satellite cells, stem cell, muscle repair". Data screening, processing, and summarization were performed. RESULTS AND CONCLUSION: According to the inclusion criteria, 51 eligible articles were enrolled. Analysis results show that skeletal muscle satellite cells are closely related to muscle fiber lesions. Based on the mechanism of skeletal muscle lesions, the regeneration and repair mechanisms of skeletal muscle satellite cells are explored. Skeletal muscle tissue is a functional and sound system that can regenerate and repair through skeletal muscle satellite cells. The function of skeletal muscle satellite cells is controlled by intracellular and extracellular information networks, which can enhance endogenous satellite cell viability. When the skeletal muscle is injured ormalnourished, the viability of skeletal muscle satellite cells is inhibited, further inducing skeletal muscle fiber degeneration. Therefore, skeletal muscle fiber lesions can be treated through skeletal muscle satellite cell transplantation and stimulating the viability of endogenous skeletal muscle satellite cells, which provides intervention strategies for skeletal muscle repair and regeneration.%背景:研究表明,骨骼肌卫星细胞具有干细胞的潜力,具有修复和再生的作用,具有自我更新的能力.因此,可以利用骨骼肌卫星细胞治疗肌纤维病变.目的:探讨骨骼肌卫星细胞的功能、分子调控以及骨骼肌修复和再生的机制,目的在于促进骨骼肌纤维修复和再生,为骨骼肌伤病的康复和治疗提供了新的思路和干预策略.方法:以"skeletal muscle,satellite cells,stem cell,muscle repair"作为关键词进行检索,在PubMed、Mendeley、Google学术搜索和CKNI电子数据库检索1995年到2016年11月的相关研究文献,并对文献进行筛选、归类、梳理和总结.结果与结论:①根据纳入标准,确定了51篇文章作为标准文献;②通过对文献的综合分析,结果表明骨骼肌卫星细胞与肌纤维病变的关系密切,并针对骨骼肌肌纤维病变的机制,探讨骨骼肌卫星细胞的再生修复机制;③骨骼肌组织是一个功能完善和健全的系统,具有通过骨骼肌卫星细胞调节肌肉组织的再生和修复的机制;④研究表明,骨骼肌卫星细胞的功能是受细胞内和细胞外的信息网络控制,该网络系统可以增强内源性卫星细胞活性.当骨骼肌处于损伤或营养不良的情况下,骨骼肌卫星细胞活性受到抑制,将会导致骨骼肌纤维退化;⑤因此,对于骨骼肌纤维病变,可以通过移植骨骼肌卫星细胞和多种机制刺激内源性骨骼肌卫星细胞活性的方法进行治疗,为骨骼肌的修复和再生提供了干预策略.【期刊名称】《中国组织工程研究》【年(卷),期】2018(022)004【总页数】6页(P644-649)【关键词】骨骼肌;卫星细胞;肌纤维病变;损伤修复;再生;组织构建【作者】黄何平;徐爽;肖桃芳;雷筱锋【作者单位】赣南师范大学体育学院,江西省赣州市 341000;赣南师范大学体育学院,江西省赣州市 341000;南昌工学院,江西省南昌市 330108;赣南师范大学附属中学,江西省赣州市 341000【正文语种】中文【中图分类】R3180 引言 Introduction骨骼肌作为人体最大组织,具有来源丰富、取材方便的特点,其卫星细胞表现出干细胞的潜力,具有自我更新的能力[1-2]。
肌卫星细胞的研究进展
肌卫星细胞的研究进展作者:李小雷来源:《中国保健营养·中旬刊》2013年第03期【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。
由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】R285.5 【文献标识码】A 【文章编号】1004-7484(2013)03-0141-01肌卫星细胞Mauro[1]等于1961年首次在蛙骨骼肌中发现。
肌卫星细胞是具有增殖和自我更新能力的成肌前体细胞,这种组织特异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Hoechest/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塑性,使有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。
1 肌卫星细胞的起源肌卫星细胞属于肌源性细胞谱系,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鹌鹑异源嵌合体实验,将鹌鹑的胚胎中胚层生肌节移植到宿主鸡的胚胎中,且被移植的鹌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。
De Angelis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,将这种主动脉来源的细胞移植到新生小鼠后,发现这种细胞参与出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。
大鼠快肌卫星细胞移植在肌肉钝挫伤模型中的修复作用
省南 通 市 社 会 发 展 科 技 计 划 ( 号 :20 0 2 。 编 ¥ 0 82 )
由南 通 大 学 实 验 动 物 中心 提 供 生 后 2周 、0 2 0g的 2 0— 5 成 年 S S rge a l ) 鼠 , D( pau —D we 大 y 雌雄 不拘 。
放 置 , 含 体 积分 数 1 % 胎 牛血 清 ( B ) D M( i o 培 将 0 F S 的 ME Gb ) c
作者简介 : 于秋华 ( 99 ) 女 , 18 一 , 江苏 赣榆人 , 生物 技术专 业在读 本
科生。
通信作 者: 朱道立 (9 1 ) 男 , 15 一 , 教授 , 从事动物学研 究。T l( 5 3 e:0 1 )
于秋 华 ,朱道 立
( 南通大学生命科学学 院, 江苏南通 2 60 ) 20 7
摘要: 3 将 6只成年 S ( pau —D we ) D S r e a l 大鼠随机分为 2组 , g y 试验组 和对照组各 l 8只, 建立骨骼肌钝 挫伤模型 。
采 用 组 织 块 法 和差 速 贴 壁 法培 养 与 纯化 快 肌 卫 星 细胞 , 用 免 疫 荧 光 细 胞 化 学 法 进 行 鉴 定 , 光 标 记 后 进 行 移 植 , 应 荧 术
12 快肌 卫 星 细胞 的原 代 培 养 .
采用组织块培养法。取生后 2周 的 S D大 鼠后肢小腿腓 肠 肌 , D—H n ’ 液洗涤 3次 , 成 肉糜样小块 ( , 用 ak s 剪 1mm ) 再 用 D—H n ’ 液洗 3次。将 组织块 转移到培 养瓶并均 匀 ak s
大鼠周围神经损伤后外周血内皮祖细胞动员及相关因子含量变化
实验研究大鼠周围神经损伤后外周血内皮祖细胞动员及相关因子含量变化赵斌,赵志虎,骆巍,马剑雄,马信龙△摘要:目的 探讨大鼠周围神经损伤(PNI)后外周血内皮祖细胞(EPCs)、碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)、血管内皮生长因子(VEGF)及基质金属蛋白酶-9(MMP-9)水平变化及EPCs与其他指标的相关性。
方法 42只SD大鼠按随机数字表法分为对照组、PNI 1 d组、PNI 3 d组、PNI 5 d组、PNI 7 d组及PNI 14 d组,每组7只,除对照组外其余组均采用钳夹法建立坐骨神经损伤模型。
对每组在预定时间点采用活体心脏穿刺法采血;采用Ficoll密度梯度离心法提取单个核细胞,CD34和CD133双阳性细胞标记EPCs,应用流式细胞仪检测各组EPCs数量。
采用酶联免疫吸附试验检测各组外周血bFGF、VEGF及MMP-9含量,分析EPCs数量与bFGF、VEGF、MMP-9水平的相关性。
结果 与对照组相比,PNI 3 d组、PNI 5 d组、PNI 7 d组外周血EPCs数量升高,PNI 3 d组、PNI 5 d组、PNI 7 d组及PNI 14 d组外周血bFGF含量升高,其余各组外周血VEGF含量升高,PNI 5 d组、PNI 7 d组及PNI 14 d组外周血MMP-9含量升高(P<0.05)。
PNI 5 d组和PNI 7 d组外周血EPCs数量与血清bFGF水平呈正相关(r分别为0.784和0.788,P<0.05),与血清VEGF水平呈正相关(r分别为0.889和0.852,P<0.05);PNI 5 d组、PNI 7 d组和PNI 14 d组外周血EPCs数量与血清MMP-9水平呈正相关(r分别为0.788、0.852和0.873,P<0.05)。
结论 EPCs与bFGF、VEGF和MMP-9共同参与了PNI后血供修复的病理生理过程。
关键词:周围神经损伤;坐骨神经;内皮祖细胞;基质金属蛋白酶9;血管内皮生长因子;碱性成纤维细胞生长因子中图分类号:R651.3 文献标志码:A DOI:10.11958/20231111Changes in peripheral blood endothelial progenitor cell mobilization and related factors afterperipheral nerve injury in ratsZHAO Bin, ZHAO Zhihu, LUO Wei, MA Jianxiong, MA Xinlong△Digital Orthopedic Technology Clinical Application Center, Tianjin Hospital, Tianjin 300211, China△Corresponding Author E-mail:**********************Abstract: Objective To study changes and correlation of peripheral bold endothelial progenitor cells (EPCs) and serum bFGF, VEGF and MMP-9 in rats with peripheral nerve injury (PNI). Methods Forty-two SD rats were divided into the control group, the PNI 1 d group, the PNI 3 d group, the PNI 5 d group, the PNI 7 d group and the PNI 14 d group according to random number table method, with 7 rats in each group. The sciatic nerve injury model was established in all groups except the control group. In each group, blood samples were collected by living heart puncture at a predetermined time point. Mononuclear cells were extracted by Ficoll density gradient centrifugation. CD34 and CD133 double positive cells were labeled with EPCs, and the number of EPCs in each group was detected by flow cytometry. The contents of bFGF, VEGF and MMP-9 in peripheral blood of each group were detected by enzyme-linked immunosorbent assay, and the correlation between the number of EPCs and bFGF, VEGF and MMP-9 was analyzed. Results Compared with the control group, EPCs in peripheral blood were increased in the PNI 3 d group, the PNI 5 d group and PNI 7 d group. bFGF contents in peripheral blood were increased in the PNI 3 d group, the PNI 5 d group, the PNI 7 d group and the PNI 14 d group, and VEGF contents in peripheral blood were increased in the other groups. The content of MMP-9 in peripheral blood was increased in the PNI 5 d group, the PNI 7 d group and the PNI 14 d group (P<0.05). The number of EPCs in peripheral blood in the PNI 5 d group and the PNI 7 d group was positively correlated with serum bFGF level (r=0.784 and 0.788, P<0.05) and serum VEGF level (r=0.889 and 0.852, P<0.05). The number of EPCs in peripheral blood of the PNI 5 d group, the PNI 7 d group and the PNI 14 d group was positively correlated with serum MMP-9 level (r=0.788, 0.852 and 0.873, P<0.05), and it was positively correlated with serum VEGF level (r=0.889 and 0.852, P<0.05). The number of EPCs in 基金项目:国家自然科学基金青年基金项目(81501061);天津市卫生健康行业高层次人才选拔培养工程-青年医学新锐(TJSQNYXXR-D2-136);天津市卫生健康科研项目(TJWJ2023QN049) 作者单位:天津市天津医院数字骨科技术临床应用中心(邮编300211) 作者简介:赵斌(1988),男,副主任医师,主要从事骨科及周围神经损伤修复方面研究。
hIGF-1转基因促周围神经再生和抑制肌肉萎缩的实验研究
相再生神经纤维质和量 、 骨骼 肌萎缩 程度 、 中枢神 经元 的变 化等 MG - F治疗组 明显 大 于模 型组 和空 白对 照组 ( P< O0 ) .1。超微结构见 hG - 治疗组 的再生神经纤维成熟度优于其它两组。结论 IF1
能促进周 围神经 的再生和抑制骨骼肌 的萎缩 。 关键词 : 围神经 ; 岛素样生长因子. ;电生理学 ; 周 胰 1 组织学
te p rp ea ev e e e ain a n i tt e my arp y. eho s C n tu td h GF 1 u ay te c l e p e so ls d; 0 h e ih rln r e rg n rto nd ihbi h o to h M t d o sr ce l - e k r oi el x r sin pa mi 9
o s v eMG - p s i t nf t n si i nre eeea , ya oh dt a o g a c ag j l o r e r l be et F 1 l m d r s c o ,c t e gn rhn m o t p y n e t l i l h e s n t l nc l r h a a e i ac v r o r a h p h o c n o p 丑m o n l e f o
朱清远 王 玉发 顾 加祥 , , , 李立森
(. 1吉林大学第三 临床 医院 手外科 , 吉林 长春 10 3 ; . 303 2 江苏省苏北人 民医院 手外科 , 江苏 扬州 250 ) 20 1 摘要 : 目的 的作用。方法 了解周 围神经损伤后人胰岛素样生长因子 一1h F1体内转 基因促周 围神经再生 和抑制 肌肉萎缩 (I -) G 构建 MG - 的真核细胞表达质粒 ,0只雄性 Wia大 鼠, F1 9 sr t 建立 坐骨神经再生室动物模 型后随机分为 3
失神经骨骼肌萎缩的研究现状
l3 S nz t 】A ,N i nkovc M .K o 1 e 】 Ia c t, 1 8; 3 i 】eD ta ne 99 5l ( 1 l8 91 4) 4 0一 l 5 48
2
Brn l y GS id e .Pa a lg a+1 9 ;3 ( - :7 j 8 . rp e i 4 9 2 1 ) 9 ~ 0 9 5
配的效 果, 是近年来关注的问题 。
1 血 管床
速度快 , 这样 将导致失神 经肌 肉毛细血管 数与肌纤维数 的比例下降 。同时 , 肌肉微血管的解剖模式将发生 巨大变
化: 正常肌肉的每根肌纤维直接接受 3 ~5根毛细血管的 供应 , 长期失神经肌 肉的一组肌纤维仅 有一根 毛细血管 供血 , 而且这些肌纤维被密集的胶原所 阻隔 . 甚至形成骨 骼肌内血管完全缺如区 血管床的重新构建 , 将影响氧的 代谢 , 同时损 害微循环。不充足 的血液供应及大量的胶原 聚集 , 可能是阻止 长期 失神经肌 肉神经再 支配的重要原
骼肌 内毛细血管周围的肌膜下有线粒体 聚集现象 。这样
便于氧从血液直 接而快速地到达肌纤维线 粒体 骨骼肌
内毛细血管 的这种空间 分布模式控制着组织 的氧供给 失神经后 , 毛细血管退 化和丧失的速 度较 肌纤维 丧失的
造成 了肌肉功能的丧失 。如何在神经长人前防止或减缓 失神经肌 肉萎缩 , 从而 提高神经 长人后失神经肌 肉再 支
l 6:9 4~ 9 3 6 69
未有突破的情况下 , 研究如何最有效地 利用脊髓 的残 存
功 能 , 生 物 医学 、 将 电子 工 程 和 微 电脑 的研 究 成 果应 用 于
9
XIo CG — d cC1 a Go e .Pa a lg a 9 4 2 S r p e i ,1 9  ̄3 ( ):3 O 3 7 0 ~ 0
骨骼肌卫星细胞对肉品质的影响及其分化调控[1]
。 这是由于肌卫星细胞的增殖和分化最
终融合进入肌纤维导致肌核随着生长的进行不断增 多。肌卫星细胞存在异质性 , 根据分化速度的快慢 可将其划分为两个不同的类群 [14]。一是快速分化类 群 , 卫星细胞经过有限次的增值后分化形成新的肌
第9期
沈林 園 等 : 骨骼肌卫星细胞对肉品质的影响及其分化调控
jury repair. Through proliferation, differentiation and fusion of muscle fiber can satellite cells make new myonuclear, leading to the hypertrophy of skeletal muscle and fiber type transformation, and this would further affect the meat quality. Here, we review the relationship between muscle fiber development and meat quality attributes as well as the influence of the satellite cell differentiation on muscle fiber character. Besides, we also summarize the classical signaling pathway (i.e., Notch etc.) and influence of epigenetic regulation (i.e. miRNA) on muscle quality.
2
2.1
肌卫星细胞对肌纤维发育的影响
电针治疗失神经肌萎缩机制研究进展
电针治疗失神经肌萎缩机制研究进展钟声;章明星;刘建卫;欧阳惠楠;徐泽婷;王巧玲【摘要】周围神经损伤(peripheral nerve injury,PNI)在临床上较为常见.由于,周围神经结构复杂以及损伤后局部炎症反应、微循环障碍、损伤程度等因素,延长了再生神经纤维与骨骼肌建立突触联系的时间,导致肌萎缩不可逆,致使运动功能恢复不理想.目前,临床上常采用被动训练、磁疗、电刺激疗法等延缓失神经肌萎缩,虽有一定的疗效,但效果仍不显著.临床实践表明,电针可有效延缓失神经肌萎缩.实验研究显示,电针可通过促进受损神经再生、改善骨骼肌微循环和抑制肌卫星细胞凋亡与耗竭延缓失神经肌萎缩.文章总结近年来,电针延缓失神经肌萎缩的实验研究,为进一步研究电针治疗失神经肌萎缩机制和临床实践提供参考.【期刊名称】《中国中医药现代远程教育》【年(卷),期】2018(016)019【总页数】2页(P146-147)【关键词】电针;肌萎缩;周围神经损伤;实验研究;痿证;文献综述【作者】钟声;章明星;刘建卫;欧阳惠楠;徐泽婷;王巧玲【作者单位】天津中医药大学中西医结合学院,天津300193;天津中医药大学中西医结合学院,天津300193;天津中医药大学中西医结合学院,天津300193;天津中医药大学中西医结合学院,天津300193;天津中医药大学中西医结合学院,天津300193;天津中医药大学中西医结合学院,天津300193【正文语种】中文失神经肌萎缩属于中医“痿证”范畴。
病机为“经络不通、经气不续、气虚血滞”,气血功能失常导致筋脉肌肉得不到气血的正常温养,日久伤及脾胃,出现肢体痿软症状[1]。
治则以“疏通经脉、调理气血、活血化瘀”为主。
针灸具有扶阳益气,温通经络气血的作用。
针灸医家对于“痿证”的治疗多以《素问·痿论》中提出的“治痿独取阳明”为基本治疗大法和“经络所过,主治所及”的原则指导临床取穴,并取得良好疗效。
目前,临床上常采用被动训练、磁疗、电刺激等方法延缓失神经肌萎缩,虽有一定的疗效,但效果仍不显著。
卫星细胞与骨骼肌损伤后的治疗
肌 纤 维 可 以更 好 地 穿越 伤部 形成 的结 缔 组 织 ,而 且肌 纤 维 的排 列
方 向与 未 受伤 肌 纤 维 的排 列 方 向一 致 ;康 复 训 练 可使 肌 肉迅 速 获
骨骼肌损伤后 的治疗 与康复原 则
2 1 无 论 是 急 性 损 伤 还 是慢 性 损 伤 , 伤 后 的 修 复 再 生 活 动 .、 损
都 是身 体 本 身具 有 的 一种 能 力 ,是 在 神 经 的支 配 下进 行 的一 种 自
我 愈合 过 程 。 不 同肌 肉损 伤 后 的生 物学 恢复 程 序 和 进展 速 度 是 相 对 固 定 的 ,治疗 的 重 点在 于 创 造条 件 使 身体 的恢 复 程 序能 够 充 分 正 确地 表 达 出 来 , 而使 损 伤 的肌 肉获得 完 全康 复 。 从 目前 还 不能 通
周, 在损 伤 后 的 1 3 , 纤 维 张力 在 较 低 水 平上 基 本保 持 不变 , - 周 肌
在 损 伤 后的 4 6周 , 由于 形 成 的瘢 痕 组 织 不断 生 长 并在 6 后 趋 — 周 于 成 熟 , 肉 功能 小 幅度 提 高 并 在 6周 后 趋 于 稳 定 。() 长期 : 肌 2增
进 行 积极 谨 慎 的康 复 训 练 了 。对 于 非 常严 重 的 损 伤 或完 全 撕 裂 实
肌 炎 的原 因 , 特别 是 当肌 肉损 伤 后 , 骨 骼 附近 形 成 较 大 血 肿 时 , 在
更容 易 引起 骨 化 性肌 炎 。 另外 , 伤 后恢 复 期 的 活 动过 于 剧 烈 , 损 也
失神经骨骼肌萎缩电刺激治疗研究进展
神经肌 肉电刺激 ( ME ) 指利用 低频脉 冲 电流刺 N S是
( F 促凋亡信号传递途径 。因此 , AI) 骨骼肌失神经后收缩
活动丧失 , 肌细胞更易凋亡 , 导致肌萎缩发生 。
完全 恢 复 , 因此 周 围神 经损 伤后 常见 并发 症 失 神 经 骨 骼 肌 萎 缩 的 防 治仍 是 临床 面临 的 难题 。基 础 研 究和
临床 实践 均证 实 电刺 激 治疗 可 有 效 防 治 失神 经 骨 骼肌 萎 缩 。 该 文 就 失神 经 骨 骼 肌 萎 缩 病 理 机 制及 电刺
发生退化 , 三羧 酸循 环 受 阻 , 磷 酸腺 苷 ( T 生 成 障 三 A P)
碍, 使得 N K A P 酶及 c _T 酶 活性 下 降 , a T +A P 造 成细胞 内 C 2 a 超载 , 肌细胞糖原合成减慢 , 白质分解 加 蛋 速, 并对肌 细胞兴奋性与收缩性产生重要影响 。 ]
作 者单 位 : 3{ 1 太原 , 山西 医科 大学 附 属第 二 医院 骨科 0 00 )
研究发现 , 神经 肌 肉电刺 激通 过 中枢 和周 围机制对 失神经骨骼肌起作 用 , 应用不 同 的脉冲和 频率刺 激失神 经骨骼肌会 产生不 同 的中枢和周 围效应 。D a en等 。研 究表 明, 刺激频率 ̄2 Hz 中枢机 制被激活 , 0 时 中频 (O 4 ~ 6 Hz更有效 , 率>8 H 、 0 ) 频 0 z 强度相对低 的 电刺激 可使 中 枢机制产生的肌 肉收缩 力 矩达 到最 大。持 续最少 1 1秒 的恒频刺激或重复 3次 、 每次 持续 2秒 的阵发性刺 激可 使 中枢传人冲动增加 , 导致 中枢 对肌 肉收缩力 矩效应增 加, 而较 高刺激 强度可 通过运 动神经纤 维轴 突逆 向阻止
大鼠肌卫星细胞移植失神经骨骼肌的形态学观测
差 异 ( 00 ) 腓肠 肌纤 维 横 截 面 积 残存 率 ( 手术 侧 与 自身 健 侧 的 肌纤 维 横 截 面 积 测 定 值 之 比得 出) 实 验 组 为 P< .1 ; 由 :
05 00 1对 照组 为 05 008 二 者存 在显 著 性 差 异 ( .8 .1, - 4 .0 .1 , - 4 P<00 ) .1 。结 论 本 实 验 表 明 将 肌 卫 星 细 胞 异 体 移 植
; 、 ;、 ;
大 鼠肌卫 星 细胞 移植 失 神经 骨骼 肌 的形 态学 观测
赵 建 文 银 欢 苏 秋香 , ,
( . 阳医 学 院 实 验 动 物研 究 中心 , 阳 103 ; 1沈 沈 104
2 沈 阳 医学 院 基 础 医学 院形 态 中心 实 验 室 , 阳 1 0 3 ) . 沈 10 4
成 年 大 鼠肌 卫 星 细胞 进 行 了分 离 、 化 、 定 、 养 和 移 植 。发 现 实 验 组 与 对 照组 相 比 , 神 经 腓 肠 肌 湿 重 残 存 率 纯 鉴 培 失
( 手术 侧 与 自身 健 侧 的 肌湿 重 测 定 值 之 比得 出 )实 验组 为 0 4 O00 对 照组 为 03 O09 二 者 存 在 显 著 性 由 : .8 - .5 , 4 .3 .5 , - 4
20 0 9年 3月 第 1 卷 第 3期 9
中 国 比较 医 学 杂志
C N EJ HI ES OUR NAL O OMP RAT VE ME CI FC A I DI NE
Ma c , 2 0 rh 0 9 V0 . 9 N 3 1 1 o.
∞
¥ 究报告 ¥ 研
【 要 】 目的 探 讨 大 鼠 肌卫 星细 胞 移 植 能 否 延 缓 失神 经 骨 骼 肌 萎缩 。方 法 将 l 摘 6只成 年 Wia 大 鼠分 为 sr t 实 验 组 与对 照组 , 两组 均 切 断 大 鼠右 后 肢胫 神 经 , 立 腓 肠 肌 失 神 经 动物 模 型 。实 验 组 : 体 外 培 养 的 同 种 异体 肌 建 将
GDF11_生物学功能的研究进展
CHINA MEDICINE AND PHARMACY Vol.14 No.8 April 202449[基金项目] 四川省绵阳市卫生健康委员会科研课题(201929);四川省绵阳市第三人民医院科研立项课题(202209)。
▲通讯作者GDF11生物学功能的研究进展敬媛媛 胥勋梅 张栋珉 田博文▲四川省绵阳市第三人民医院 四川省精神卫生中心,四川绵阳 621000[摘要]生长分化因子11(GDF11)是转化生长因子-β超家族的成员之一,近年因其在调节各种组织器官的发育和分化中的多种功能而备受关注。
GDF11具有广泛的生物学效应,包括在临床应用中逆转衰老、逆转与年龄相关的病理变化和调节损伤后器官再生的能力等,如逆转年龄相关的心肌肥厚、改善衰老骨骼肌代谢、促进神经血管再生、减少肝脏脂肪变性。
但是也有研究报道GDF11对心脏、骨骼肌、肝脏等并不存在有益作用。
目前的研究显示GDF11在各个器官系统中的生物学功能存在争议。
本文回顾近年来GDF11在各个系统及疾病中的作用,旨在对当前相关研究进行总结归纳,为以GDF11为靶点相关疾病的防治及预后提供理论依据。
[关键词] GDF11;生物学功能;心脏;骨骼肌;大脑;肝脏[中图分类号] R363 [文献标识码] A [文章编号] 2095-0616(2024)08-0049-04DOI:10.20116/j.issn2095-0616.2024.08.12Research progress in the biological function of GDF11JING Yuanyuan XU Xunmei ZHANG Dongmin TIAN BowenThe Third Hospital of Mianyang, Sichuan Provincial Center for Mental Health, Sichuan, Mianyang 621000, China[Abstract] Growth differentiation factor 11 (GDF11) is a member of the transforming growth factor-β superfamily that has received much attention in recent years due to its multiple functions in regulating the development and differentiation of various tissues and organs. Its extensive biological effects include reversing aging in clinical applications, as well as reversing age-related pathological changes and regulating organ regeneration after injury, such as reversing age-related myocardial hypertrophy, improving aging skeletal muscle metabolism, promoting neurovascular regeneration, and reducing liver steatosis. However, some studies have reported that GDF11 does not have beneficial effects on the heart, skeletal muscles, liver, etc. So current research shows that the biological function of GDF11 in various organ systems is controversial. This article reviews the role of GDF11 in various systems and diseases in recent years, aiming to summarize current relevant research and provide a theoretical basis for the prevention, treatment, and prognosis of diseases related to GDF11 as the target.[Key words] GDF11; Biological function; Heart; Skeletal muscles; Brain; Liver由于复杂的生物化学变化,器官和组织在衰老过程中会发生许多变化。
去神经支配骨骼肌萎缩变化及康复治疗研究进展
1 . 一般形态学的变化 : .1 1 去神经 支配肌肉在形 态学上首先 表 现为肌纤维 形态结构 改变 。徐 建广等 实验研 究发现 : 细 胞 的湿重在去 神经支配 2 周时下 降约 5 %, 以后则一 直保 0 而 持在正常值 的3 %左右 , 可能与肌纤维间的组织增生 以及 0 这 组织间隙水分增多有关 ; 而肌细胞直径及横截面积随着去神 经支配时间延长进行性下降 。因此 , 评价肌 肉萎缩 的形态学 指标 , 肌细胞直径及横截面积 比肌 肉湿重更可靠。 11 肌卫星细胞 的改变 : .. 2 肌卫星细胞是存在于肌纤维边缘 的一个细胞亚型 , 以其位置而命名 。肌卫星细胞与单个肌纤 维有独特 的关 系 , 自我修复能力 有助于肌 肉的生长 、 其 改造 和重塑 。在大多数 情况下 , 卫星 细胞是静止 的 , 伤后被激 创 活, 使其诱 导骨骼肌 的再 生修复 。在变性 的骨骼肌 中, 肌卫
C i sJ un lf e aitt nMein,A g 2 1,V 1 6 N . hn e ora R h b i i dc e u. 0 o 2, o e o la o i 1 . 8
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综述 ・
去神经支配骨骼肌萎缩变化及康复治疗研究进展
陈 波 ’ 陈振 兵 杜远 立 '
周 围神经损伤及其功 能的恢 复治疗 , 一直被列为康复领 域 的难 点 。神经损 伤后通 过手术和药 物等治疗其 功能恢复
卫 星 细胞 以及 肌纤 维 问质 相应 地 发生 一 系列 的变 化 。胡
韶 楠 等 究臂丛神 经损伤后 骨骼肌, 察去神 经支配骨骼 研 观 肌超微结构变化 , 发现去神经支配后 2 个月, 骨骼肌细胞 的超 微 结构保持 基本正 常 , 未见 明显的胶原 纤维 增生, 动终板 运 可见, 星细胞的数量增加; 肌卫 在去神经支配后 6 个月, 细胞核
骨骼肌卫星细胞的研究进展
2017年(第7卷)第04期运动人体科学1 肌卫星细胞概述1.1 肌卫星细胞的发现肌卫星细胞是在1961年由M a u r o 发现,肌卫星细胞(Skeletalsatellite cell,SSC)是一类分布于肌细胞基底膜与肌膜之间的成体干细胞,其位置与排列类似肌细胞的卫星,故称卫星细胞[1]。
肌卫星细胞是成年个体肌肉组织内留存的未分化的肌前体细胞(Muscle progenitor cell,MPC),位于肌纤维基底膜和基膜之间,具有增殖、分化等自我更新的潜能[2]。
在成年机体的骨骼肌中,肌卫星细胞含量较少,大约占比1%~4%。
1.2 肌卫星细胞的形态结构在静息状态下,SSC细胞质和细胞器也较少,核质比率较高;其细胞核比肌管细胞核小,其异染色质含量比肌细胞核高。
伴随年龄增长,SSC的丰度逐渐减少,SSC肌源性分化和自我更新的潜能仍保留,但更新能力随之降低[3]。
1.3 肌卫星细胞的特异性标记与鉴定骨骼肌特异性标记蛋白的表达可作为SSC的鉴定指标,认识分子标志是对各阶段肌细胞进行鉴定的依据。
高度糖基化I型跨膜蛋白(CD34)在造血干细胞、肌源细胞和SSC上均有表达,在分化程度越低的细胞中表达率越高;M钙调蛋白是肌卫星细胞增殖与融合的标志;Pax3是肌源细胞的标志物, Pax7在静息和活化的卫星细胞核内均有表达。
配对盒转录因子(Paired box gene 7,Pax7)属于Pax基因家族的第7组,是在进化上高度保守的发育调控基因,具有强有力的生肌性诱导能力,能够使干细胞定向转变为生肌性细胞,在骨骼肌发育和再生中起着至关重要的作用[4]。
成肌蛋白(Myo blast de-termination protein,MyoD)属于肌原性碱性螺旋环的转录因子,在肌肉发育和再生中的细胞分化和自我更新密切相关[5]。
通过观察Pax7在肌细胞中表达含量的变化,可以识别卫星细胞所处时期。
其变化规律为:卫星细胞在静息状态下Pax7 表达阳性、MyoD表达阴性;卫星细胞增殖时,Pax7和MyoD表达均为阳性;在分化和融合阶段,Pax7表达阴性、MyoD阳性[2]。
Duchenne型肌营养不良症骨骼肌损害的免疫机制及其治疗研究论文
化的巨噬细胞与其产生的细胞因子相互作用导致随病程加
剧的肌纤维坏死,细胞外基质聚集,肌纤维最终被再生的脂 肪和纤维组织所取代。 2.T细胞免疫应答:T细胞通过识别抗原提呈细胞表面 主要组织相容性复合体(MHC)Ⅱ类分子及病变骨骼肌细胞
上的MHC I类分子启动特异性免疫应答。已有研究观察到
・574・
圭堡控经型盘圭!!!!生!旦笙!!鲞笙!塑垦丛!』盟!!!!!:地!!!!!!:!!!:塑:塑!:!
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『51]Rao AV.Bested AC,Beaulne TM.et a1.A randomized,double-
blind.placebo.controlled pilot study of
unified initiative
to
Dis,2012,27(2):205-215.DOI:10.1007/
hamess Earth’S
microbiomes
J I.Science,
Slloll旬12-9303-0.
2015.350(6260):507.508.DOI:10.1126/science.aae8480.
IL一1
7Fhl)细胞并分泌IL一1、TNF—d、.y干扰素等细胞因子增强 CDs+T细胞的杀细胞作用和巨噬细胞活性,导致炎性反应进 一步扩大¨2。”J。经皮质类固醇治疗后的DMD患者肌力有
所改善,病理结果显示肌肉中T细胞尤其是CDs+T细胞数
量明显减少,提示CDs T细胞可加重DMD病情¨“;在mdx 小鼠与重症联合免疫缺陷(SCID)小鼠杂交所获得的mdx/ SCID小鼠体内,T淋巴细胞的缺陷能够显著降低转化生长 因子B(TGF.B)的表达和肌肉的纤维化程度¨“。分别利用 CD;和CD;T细胞特异性抗体降低mdx小鼠骨骼肌中浸润 的T细胞数量可有效减轻肌肉的病理损害…。。
失神经骨骼肌萎缩电刺激治疗研究进展
神经肌肉电刺激(NMES)是指利用低频脉冲电流刺 激神经或肌肉,引起肌肉收缩,提高肌肉功能来治疗神经 肌肉疾患方法。1982年美国食品药品监督管理局
(mF)促凋亡信号传递途径。因此,骨骼肌失神经后收缩 活动丧失,肌细胞更易凋亡,导致肌萎缩发生。 1.3基因表达异常 Kim等p一研究发现。鼠脊髓离断后内侧腓肠肌和比 目鱼肌蛋白降解代谢标记物atrogin-1和MuRF-I表达增 加,表明鼠脊髓离断后内侧腓肠肌和比目鱼肌特有的蛋 白分解代谢途径增强对诱导肌萎缩起至关重要的作用。 虽然胰岛素样生长因子(IGF)—I/磷脂酰肌醇3-激酶 (PDK)/蛋白激酶B(Akt)蛋白合成代谢途径对于调节鼠 脊髓离断后内侧腓肠肌和比目鱼肌的作用较小。但可增 加肌蛋白合成能力,对适应性肌等长收缩具有保护作用。 Kostrominova等[8一研究失神经鼠趾长伸肌基因表达图 谱。发现有121个基因mRNA表达增加,7个基因mRNA 表达减少,许多基因在出生前骨骼肌发育时高度表达,成 年后下调。而失神经后骨骼肌某些基因表达增强。 总之,神经病理性损害或创伤导致的脊髓及周围神 经损伤可使肌纤维和运动神经元双向联系中断,运动神 经元直接调节营养因子和间接调节肌特性的功能丧 失p]。骨骼肌失去神经支配,肌内部结构紊乱且伴随功 能障碍,肌完全变性。 2电刺激治疗失神经骨骼肌萎缩机制 研究发现,神经肌肉电刺激通过中枢和周围机制对 失神经骨骼肌起作用,应用不同的脉冲和频率刺激失神 经骨骼肌会产生不同的中枢和周围效应。Dean等u岫研 究表明。刺激频率>20Hz时中枢机制被激活,中频(40~ 60Hz)更有效,频率>80Hz、强度相对低的电刺激可使中 枢机制产生的肌肉收缩力矩达到最大。持续最少11秒 的恒频刺激或重复3次、每次持续2秒的阵发性刺激可 使中枢传入冲动增加,导致中枢对肌肉收缩力矩效应增 加,而较高刺激强度可通过运动神经纤维轴突逆向阻止 来减少中枢机制效应,因此中枢对肌肉收缩力矩的作用 与频率并非呈线性关系。此时肌肉收缩力矩的增加不是 由于周围机制。而是重复刺激所致强直收缩的增强效应 引起感觉纤维轴突神经递质释放而影响中枢机制的结 果。Collins[11’研究发现,以往应用的脉冲50~140肛s、固 定频率15~40Hz的电刺激主要通过周围机制对失神经 骨骼肌起作用,在刺激过程中电极下运动神经元轴突除
IL-6通过JakStat3通路促进萎缩肌肉的再生
IL-6 通过Jak/Stat3 通路促进萎缩肌肉的再生研究背景:慢性的骨骼肌萎缩作为一种很常见的临床问题, 有很多种疾病都能引起骨骼肌的萎缩。
而周围神经的损伤则是引起的慢性骨骼肌萎缩中最常见的病因之一。
在临床治疗过程中, 即使对周围神经进行了修复后,患者萎缩的骨骼肌依然很难恢复正常, 甚至有些病人的骨骼肌仍然会继续萎缩。
而在萎缩肌肉的恢复过程中, 肌肉卫星细胞(Satel I itecel ls,SCs) 作为肌肉中一种很重要的干细胞起着必不可少的作用。
无论是在急性还是慢性的骨骼肌损伤中, 肌肉卫星细胞都会被激活, 接着进行增殖分化最终对损伤的肌肉进行修复。
但是, 在持续的慢性骨骼肌损伤过程中, 损伤的骨骼肌中的肌肉卫星细胞很难继续进行增殖来修复损伤。
而很多的炎性因子或者炎症细胞与肌肉卫星细胞的增殖和分化相关。
其中白细胞介素6(Interleukin-6,IL-6) 作为一种经典的炎性因子, 在很多的组织中起着促进组织再生的功能。
另外,巨噬细胞有着细胞吞噬、细胞免疫等功能, 同时也发现它在组织再生中也起着至关重要的作用。
本研究拟探讨在慢性的骨骼肌萎缩过程中,IL-6 以及巨噬细胞对于萎缩肌肉中的肌肉卫星细胞的影响。
方法:①细胞实验:骨骼肌卫星细胞提取自新生大鼠四肢的骨骼肌,而巨噬细胞则提取自成年大鼠的腹腔。
细胞实验中, 根据肌卫星细胞不同的培养环境进行分组:1 、对照组, 卫星细胞培养在生长培养基中, 含有10%胎牛血清的高糖的DMEM(dulbecco' s modified eagle medium,DMEM) 培养基中。
2、IL-6 组, 卫星细胞在含有IL-6的培养基中培养。
3、AG490组,培养基中加入IL-6和AG490,AG49是JAK/STAT3通道重要的阻断剂。
4、MAC组,卫星细胞与巨噬细胞共培养。
②动物实验: 为了进一步了解IL-6 和巨噬细胞在体内中的作用,建立慢性失神经的骨骼肌萎缩模型,将SD大鼠的坐骨神经进行剪断。
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无 菌条 件 下切 取双 侧 前 肢肱 三 头肌 的大 部 分肌 肉,
放入 D. n s 中 ,彻底 去 除 结 缔组 织 、脂 肪 及 Ha k 液 筋膜 后, 成 肉糜 状( 剪 以不 大于 1mm3 为宜 ) 。
萎缩 和 变性…, 使功 能 恢复 受到 影 响, 成神 经 修复 造 术 的疗 效 欠佳 。 因此 , 积 极 延 缓 失 神 经 支 配 骨 骼 肌 的萎 缩速 度 是神 经 修 复后 功 能恢 复 的 关键 之 一 。
本 实 验通 过大 鼠肌卫 星 细胞 异 体移 植 的方法 ,
122 肌 卫 星 细胞 的分 离 在无 菌操 作 台 内用 D— .. Ha k 液 冲 洗 3次 ,去 除上 清 ; 入 2 3倍 质量 浓 ns 加 ~ 度 为 01 的胶 原酶 , 置入 3 ℃水浴 消 化 5 n .% 7 0mi,
上清 ;加入 体积 分数为 1 %胎牛血 清 的 D M/ 1 0 ME F 2
培养 液 重悬 细 胞 ,27 0rmi 、4 0 / n ℃离 心 1 n 0mi, 反复 4次 ,最后 一次用 2Hl 1 无胎 牛 血清 D M/1 ME F 2 培 养液重 悬细胞 。
1 . 肌 卫 星细胞 的纯化 .3 2 用 P ro1 ecl分层液 进行 不
床难 题提 供 一 个新 的研 究 思路 。
[ 词] 卫星 细胞 ; 关键 肌 移植 ; 萎缩 ; 张 力 肌 肌
[ 中图分类 号] 9 —3 [ 献标 识码 ] [ Q 5 3 文 A 文章编 号]0 48 4 (0 80 .3 30 10 —4 82 0 )60 8 —4
失神 经支配骨 骼肌 的萎缩 既是 失营养 性萎缩 又 是 废用 性萎缩 ,只 有重 新获得 再支 配才 是 防止肌 萎 缩 的 最 佳 方 案 。 由于 神 经 再 生 的 速 度 极 为 缓 慢 ,
连 续 密 度 离 心 法 , 去 除 成 纤 维 细 胞 。 收 集 含 有
P rol 的肌 卫星 细胞 ,2次 洗涤后 ,体 外培 养 。 ec l 液 124 肌 卫 星 细胞 的培 养 ..
【 作者 简介J 赵建文(9 5)硕 士, 16 一 , 教授, 从事专业 : 实验动物饲 养管理及动物实验研究,
D
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.
2 0 0 8 2 8 (6
,
)
肌 卫 星 细 胞 以5
× 10
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个 枷 的密 度接 种 于 已 涂 0
,
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0 1%
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鼠
1 6
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分 别 给 予 实验 组 和 对 照 组 动 物 双 侧 腓 肠 肌 以 电
Emalseyz aj — i h n i ow@16cm : h 2. o
பைடு நூலகம்
1 .. 原代培 养 .41 2
纯化 后细 胞行 台盼蓝 染色 计数 ,
3 84
实验 动 物 与 比 较 医 学
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27 0r n 4 0 mi, ℃离心 1mi ,去 上清 ;加 入 2 3倍 / n ~ 质 量浓 度 为 02 % 的胰 蛋 白酶 ,3 ℃水 浴 消化 1h .5 7 ( 间吹打数 次 ) 期 。所得 细胞 悬液 用 1 0目滤 网过滤 , 0 滤 液 中加 入 含 1 %胎 牛 血清 的 DME F 2培 养液 0 M/ 1
清 洁 级 成 年 雄 性 W i t r大 鼠 1 a S 8只 , 体 重 2 0 3 0g 5 ~ 0 ,由沈 阳 医学 院实验 动 物 研 究 中心 提 供
[C S XK( )0 3 0 】 辽 2 0 —0 。 1 6
【 稿 日期] 0 80 —5 收 2 0 —90
12 骨骼肌 卫 星细胞 的制备 .
1 . 肌 卫 星细胞 的取 材 选用 体重 2 0g .1 2 5 左右 雄性 Wit 大 鼠 2只, 乌拉 坦腹 腔注 射( /g 麻醉 , sr a 用 4ml ) k
周 围神经 损伤 虽经修 复 ,但 轴突往 往 需要相 当长 的
时间, 能到达 周 围靶 器 官, 才 某些 失神 经支配 骨骼 肌 在神 经再 生轴突 到达运 动 终板前 已发生 了不 可逆 的
探 讨异 体肌 卫星细 胞在 特定 条件 下 的分化 潜 能及 其 对 延缓 失神经 骨骼肌 萎缩 进程 的影响 , 旨在 为提 高 神经 修 复 的效 果提 供 实 验 依据 。
1 材 料 与 方法
11 实验 动物 .
2 3mI 止 消化, 0 ri、4 — 终 270r n ℃离心 1 n 去 / a 0mi,
于相同部位。术后第4 ,采用电刺激方法,检测失神经骨骼肌的张力变化情况。结果 实验组 周
与对照组相比,失神经腓肠肌收缩张力的差异有统计学意义。结论 本实验表明将肌卫星细胞异 体移植到 失神经骨骼肌内可明显延缓骨骼肌的萎缩进程, 为再生神经到达靶器官提供较多的时间, 进而为解决再生神经延伸到靶器官前 ,靶器官已发生不可逆性萎缩,严重制约再生神经效果的 J 盘
De.0 8 86 c 0 . () 2 2
实验动物与 比较医学 L b rtr nma adC mp rt e dcn a oa yA i l n o aa v i e o i Me i
33 8
大 鼠肌 卫 星细 胞 移 植 对 失神 经 骨骼 肌 张 力 的影 响
赵建文 银 欢 1苏秋香 z , , ( 沈阳医学院 1实验动物研究中心;2 基础 医学院形态中心实验 室,沈 阳 10 3) . . 10 4 [ 摘要] 目的 探讨 大鼠肌卫星细胞移植 能否延缓失神经骨骼肌萎缩。方法 将 1 只成年 Wia 6 sr t 大鼠分 为实验组与对照组 ,两组均切断大鼠右后肢胫神经,建立腓肠肌失神经动物模型。实验组: 将体外培养的同种异体肌卫星细胞 悬液注射到失神经腓肠肌 内;对照组:则注射等量的生理盐水