PAX7对肌肉损伤修复的重要作用
肌肉生长抑制素对骨骼肌作用研究进展
肌肉生长抑制素对骨骼肌作用研究进展杨惠;额尔敦木图;姜建强;包花尔;那仁巴图;刘图雅【摘要】肌肉生长抑制素（MSTN）是转化生长因子β超家族的成员之一，又称生长分化因子8。
MSTN主要在骨骼肌中广泛表达，并可在心肌、脂肪、乳腺等多个组织中表达，其作用主要体现在抑制骨骼肌生长发育、诱发肌萎缩等方面。
MSTN 可以通过多种途径协同作用于骨骼肌，即通过激活 TGF-β、p38MAPK、ERK1／2、JNK 等信号途径以及抑制 IGF-AKT、Wnt 信号途径来抑制肌细胞增殖分化；通过调控 AKT 途径、泛素-蛋白水解酶系统、自噬溶酶体系统来影响骨骼肌蛋白的合成与分解；MSTN 还参与了与骨骼肌生成相关的脂肪代谢及骨形成等生理活动。
论文重点阐述MSTN 在肌细胞增殖分化、肌蛋白合成与分解、脂肪代谢、骨骼发育等方面的作用机制，并对其应用前景进行展望，为相关科学研究提供参考。
%Myostatin(MSTN),also known as growth differentiation factor 8 (GDF-8),is a member of transforming growth factor beta (TGF-beta)super family.MSTN is mainly expressed in skeletal muscle as well as other tissues including cardiac muscle,fat,breast,and plays significant roles in inhibiting growth and development of skeletal muscle and inducing muscle atrophy.Recent studies have shown that MSTN may act synergistically on skeletal muscle in different ways.MSTN inhibits proliferation and dif-ferentiation of muscle cells by activating TGF-beta,p38MAPK,ERK1/2,and JNK signaling pathways and IGF-AKT and Wnt signalingpathways,influences synthesis and decomposition of skeletal muscle pro-tein by negative regulation of AKT pathway and regulation of the ubiquitin protease activity and autoph-agy-lysosome system.MSTN also participatesin fat metabolism and physiological activities,such as boneformation,related to the generation of skeletal muscle.In this paper,starting with the signaling pathways MSTN acts on,we reviewed the effects of MSTN on proliferation and differentiation of muscle cells,syn-thesis and decomposition of muscle protein,fat metabolism,and skeletal development,and also summa-rized the application prespects of MSTN in order to provide references for further studies.【期刊名称】《动物医学进展》【年(卷),期】2016(037)005【总页数】6页(P77-81,82)【关键词】肌肉生长抑制素;骨骼肌;肌细胞;作用机制【作者】杨惠;额尔敦木图;姜建强;包花尔;那仁巴图;刘图雅【作者单位】内蒙古农业大学兽医学院，农业部动物疾病临床诊疗技术重点实验室，内蒙古呼和浩特 010018;内蒙古农业大学兽医学院，农业部动物疾病临床诊疗技术重点实验室，内蒙古呼和浩特 010018;内蒙古农业大学兽医学院，农业部动物疾病临床诊疗技术重点实验室，内蒙古呼和浩特 010018;内蒙古农业大学兽医学院，农业部动物疾病临床诊疗技术重点实验室，内蒙古呼和浩特 010018;内蒙古农业大学动物科学学院，内蒙古呼和浩特 010018;内蒙古阿拉善左旗农牧业局兽医局，内蒙古巴彦浩特 750300【正文语种】中文【中图分类】S852.2动物体最大的器官是骨骼肌，约占健康成年动物总体重的40%。
Pax3和Pax7在胚胎发育早期及神经嵴形成中的作用
doi：10.3969／j.issn.2095⁃1736.2021.02.100Pax3和Pax7在胚胎发育早期及神经嵴形成中的作用李云晓1，杨慈清1，3，林俊堂2，3（1.新乡医学院生命科学技术学院，新乡453003；2.河南省干细胞与治疗工程研究中心，新乡453003；3.河南省医用组织再生重点实验室，新乡453003）摘要配对盒（Paired box，P ax）基因是一个高度保守的转录因子基因家族，在胚胎模式化和器官发生中起关键作用。
Pax3和Pax7具有相似的蛋白质结构和生物学功能，同属于Pax基因第三亚家族，在中枢神经系统、神经嵴和骨骼肌的发育过程中表达。
研究表明，Pax3和Pax7通过整合来自Wnts、骨形成蛋白（BMPs）和成纤维细胞生长因子（FGFs）的信号联合调控神经嵴的发生发育。
对不同的脊椎动物发育模型的研究共同阐明了神经嵴基因调控网络（NC-GRN）中涉及Pax3和Pax7基因的分子机制。
针对Pax3和Pax7基因的生物学特性及其在胚胎发育早期的功能，特别是二者对神经嵴发生发育的调控机制的最新研究进展作简要概述，为Pax3和Pax7相关研究提供理论基础，也为神经嵴异常相关疾病提供新的研究方向。
关键词Pax3；Pax7；神经发育；神经嵴；NC-GRN中图分类号Q42；Q132.4文献标识码A文章编号2095⁃1736（2021）02⁃100⁃05 The role of Pax3and Pax7in early embryonic developmentand neural crest formationLI Yunxiao1，Y ANG Ciqing1，3，L IN Juntang2，3（1.School of Life Sciences and Technology，X inxiang Medical University，X inxiang453003，C hina；2.Stem Cells and Biotherapy Engineering Research Center of Henan，X inxiang453003，C hina；3.Henan Key Laboratory of Medical Tissue Regeneration，X inxiang453003，C hina）Abstract Paired box gene is a highly conserved transcription factor gene family，w hich plays a key role in embryonic modeling and organogenesis.Pax3and Pax7，b elonging to the third subfamily of Pax gene，h ave similar protein structure and biological function，a nd are expressed during the development of central nervous system，n eural crest and skeletal muscle.Studies have shown that Pax3 and Pax7regulate the genesis and development of neural crest by integrating signals from Wnts，b one morphogenetic protein（BMPs）and fibroblast growth factor（FGFs）.Studies on different vertebrate developmental models have jointly clarified the molecular mecha⁃nisms of Pax3and Pax7genes involved in the neural crest gene regulatory network（NC-GRN）.The biological characteristics and functions of Pax3and Pax7genes in the early stage of embryonic development，e specially the latest research progress on the regula⁃tion mechanism of neural crest genesis and development，w hich would provide a theoretical basis for the study of Pax3and Pax7，a nd a new research direction for diseases related to abnormal neural crest.Key words Pax3；Pax7；n eural development；n erve crest；N C-GRNPax基因（Paired box gene）是一类进化上保守的转录因子家族，它们参与机体内的细胞信号传导和靶基因的转录调控。
肌肉卫星细胞与肌腱干细胞生物学特性检测及其在肌肉和肌腱损伤动物模型上的研究
肌肉卫星细胞与肌腱干细胞生物学特性检测及其在肌肉和肌腱损伤动物模型上的研究肌肉卫星细胞与肌腱干细胞生物学特性检测及其在肌肉和肌腱损伤动物模型上的研究摘要：肌肉和肌腱组织受损伤后，肌肉卫星细胞和肌腱干细胞能够参与修复和再生过程，但它们的生物学特性尚未完全了解。
本研究中，我们对肌肉卫星细胞和肌腱干细胞的特性进行了检测，并研究了它们在肌肉和肌腱损伤动物模型中的应用。
通过细胞培养和Western blot检测，我们发现肌肉卫星细胞具有干细胞标志物如CD34、MyoD和Pax7等；而肌腱干细胞则表达了干细胞标志物如CD29、CD44和CD90等。
在肌肉和肌腱损伤动物模型中，我们发现移植的肌肉卫星细胞和肌腱干细胞能够促进组织修复和再生，但肌腱干细胞的效果更佳。
我们认为肌肉卫星细胞和肌腱干细胞在肌肉和肌腱组织修复和再生中具有重要作用，可以作为治疗策略的一部分。
关键词：肌肉卫星细胞，肌腱干细胞，生物学特性，肌肉损伤，肌腱损伤，动物模型Introduction肌肉和肌腱组织是人体运动和支撑系统的重要组成部分。
这些组织容易受到损伤，例如肌肉拉伤和肌腱断裂等。
肌肉卫星细胞和肌腱干细胞是这些组织中的专门细胞类型，它们能够参与组织修复和再生过程。
然而，这些细胞的特性尚未完全了解。
了解这些细胞的特性，有助于我们更好地利用它们来促进组织修复和再生。
Materials and Methods肌肉卫星细胞和肌腱干细胞分别从小鼠肌肉和肌腱中分离得到，通过细胞培养和Western blot检测来检测它们的生物学特性。
对于肌肉和肌腱损伤动物模型，小鼠分别接受肌肉和肌腱损伤，移植肌肉卫星细胞和肌腱干细胞后观察组织修复和再生情况。
Results通过细胞培养和Western blot检测，我们发现肌肉卫星细胞具有干细胞标志物如CD34、MyoD和Pax7等；而肌腱干细胞则表达了干细胞标志物如CD29、CD44和CD90等。
在肌肉和肌腱损伤动物模型中，我们发现移植的肌肉卫星细胞和肌腱干细胞能够促进组织修复和再生，但肌腱干细胞的效果更佳。
多浪绵羊骨骼肌卫星细胞的分离培养、鉴定及成肌诱导分化
多浪绵羊骨骼肌卫星细胞的分离培养、鉴定及成肌诱导分化赵谦;张萍;李向臣;关伟军;浦亚斌;赵倩君;马月辉【摘要】To mimic muscle development of Duolang sheep in vitro,we employed a two-step digestion method to separate satellite cells (SCs) and a differential adhesion method to purify the cells in Duolangsheep.Moreover,observation of microscopic images and immunofluorescence were used for identifying Duolang sheep SCs and its myogenic ing immunofluorescence for Desmin,Pax7 and MyoD1 genes,we demonstrated that these marker genes all expressed in the SCs.The SCs formed significant myotubes when the serum was withdrawal from growth media,confirmed by the immunofluorescence for MHC and microscopic images.Taken together,we ssuccessfully isolated SCs and established the myogenic differentiation of SCs.%为了在体外细胞水平模拟多浪绵羊肌肉生长发育过程,本研究以多浪绵羊为试验动物,采用胶原酶和胰酶两步酶消化法分离多浪绵羊骨骼肌卫星细胞(satellite cells,SCs),并利用差速贴壁的方法纯化分离得到的SCs.利用免疫荧光技术检测SCs标记基因Desmin、Pax7和MyoD1的表达情况,鉴定分离得到的SCs.采用血清撤离的方法诱导SCs向成肌方向分化.通过显微镜观察和成肌分化标记基因肌球蛋白重链(myosin heavy chain,MHC)的免疫荧光,检测肌管的形成情况.通过对SCs标记基因Desmin、Pax7和MyoD1的免疫荧光鉴定,确认本研究成功分离得到多浪绵羊SCs.采用血清撤离的方法诱导SCs成肌分化,显微镜观察和MHC免疫荧光可以明显观察和检测到肌管的形成.本研究对多浪绵羊SCs成功地进行了分离和鉴定,并建立了体外培养条件下多浪绵羊SCs的成肌诱导分化.【期刊名称】《中国畜牧兽医》【年(卷),期】2016(043)011【总页数】7页(P2956-2962)【关键词】绵羊;骨骼肌卫星细胞;分离培养;成肌分化【作者】赵谦;张萍;李向臣;关伟军;浦亚斌;赵倩君;马月辉【作者单位】中国农业科学院北京畜牧兽医研究所,北京 100193;中国农业科学院北京畜牧兽医研究所,北京 100193;中国农业科学院北京畜牧兽医研究所,北京100193;中国农业科学院北京畜牧兽医研究所,北京 100193;中国农业科学院北京畜牧兽医研究所,北京 100193;中国农业科学院北京畜牧兽医研究所,北京 100193;中国农业科学院北京畜牧兽医研究所,北京 100193【正文语种】中文【中图分类】Q813骨骼肌卫星细胞(satellite cells，SCs)具有成肌分化的潜在能力，体外培养的SCs 可以模拟骨骼肌的生长发育过程。
反刍动物妊娠期骨骼肌发育及营养调控
反刍动物妊娠期骨骼肌发育及营养调控李贞;王波;罗海玲【摘要】反刍动物骨骼肌的生长发育对其生产性能有很大影响,而妊娠期是胎儿骨骼肌发育的重要时期,Wnt、胰岛素样生长因子(IGF)等重要通路/信号因子与胎儿骨骼肌发育密切相关,且母体营养水平在该阶段对胎儿骨骼肌肌纤维发育和脂肪组织生成过程发挥重要的调控作用.因而,本文综述了反刍动物骨骼肌各组分的发育顺序、发生机制以及母体妊娠期营养水平对胎儿骨骼肌发育的影响.【期刊名称】《动物营养学报》【年(卷),期】2018(030)010【总页数】7页(P3836-3842)【关键词】反刍动物;妊娠期;骨骼肌发育;肌纤维;营养水平【作者】李贞;王波;罗海玲【作者单位】中国农业大学动物科技学院,国家动物营养学重点实验室,北京100193;中国农业大学动物科技学院,国家动物营养学重点实验室,北京 100193;中国农业大学动物科技学院,国家动物营养学重点实验室,北京 100193【正文语种】中文【中图分类】S823;S826骨骼肌肉品质是畜禽最重要的经济性状，骨骼肌的发育包括：肌纤维的发育、肌间/肌内脂肪的形成和纤维发生。
骨骼肌的大小主要由肌纤维的数量和大小决定，骨骼肌发育始于胚胎期，其形成过程主要在胎儿时期，尤其是妊娠前期至中期阶段是骨骼肌发育的重要阶段，而在动物出生后，肌纤维的数量将不再增加[1-2]，因此保证胎儿时期骨骼肌的正常发育是提高后代生产效率的重要保障。
妊娠期胎儿骨骼肌发育的营养供给来源于母体，因而母体妊娠期的营养水平对胎儿骨骼肌发育具有重要的调控作用，尤其母体营养不足会限制胎儿骨骼肌的发育。
骨骼肌主要由肌纤维、脂肪组织和结缔组织3部分组成，肌纤维为骨骼肌的主要组成部分，脂肪组织对骨骼肌的肉品质起到主要调控作用，结缔组织发挥着重要的连接作用，三者形成骨骼肌的整体结构，且这3部分在妊娠期的生长发育能力影响或决定着畜禽的产肉性能。
目前关于胎儿期骨骼肌发育的相关研究多以小鼠和猪为主，反刍动物相对较少。
肌肉生长抑制素对动物肌肉、脂肪和骨骼的影响
肌肉生长抑制素对动物肌肉、脂肪和骨骼的影响杨永生;贺建华;邓惠中;谢红兵;江碧波;罗佳捷【摘要】肌肉生长抑制素是转化生长因子β超家族成员之一,具有众多的生理功能.近来的研究表明,肌肉生长抑制素除对肌肉生长有负调控作用外,还对脂肪的沉积和骨骼的生长发育具有调节作用,甚至还能影响肌腱和韧带的强硬度.本文主要从肌肉生长抑制素的结构、基因表达及其对动物肌肉、脂肪和骨骼的作用等方面进行综述.%Myostatin (MSTN) , a member of the transforming growth factor-p superfamily, has many physiological functions. Besides the negative regulation of muscle growth by MSTN, recent researches showed that MSTN could regulate the fat deposition and skeletal growth, and even control the strength of tendon and ligament. Structure and regulation of gene expression of myostatin and its effects on muscle, fat and bone of animals were mainly reviewed in this paper. [Chinese Journal of Animal Nutrition, 2012, 24(2) : 220-225]【期刊名称】《动物营养学报》【年(卷),期】2012(024)002【总页数】6页(P220-225)【关键词】肌肉生长押制素;肌肉;脂肪;骨骼;抑制【作者】杨永生;贺建华;邓惠中;谢红兵;江碧波;罗佳捷【作者单位】湖南农业大学动物科技学院,长沙410128;湖南农业大学动物科技学院,长沙410128;湖南农业大学动物科技学院,长沙410128;湖南农业大学动物科技学院,长沙410128;湖南农业大学动物科技学院,长沙410128;湖南农业大学动物科技学院,长沙410128【正文语种】中文【中图分类】S811肌肉生长抑制素(myostain，MSTN)简称肌抑素，即生长分化因子8(growth differentiation factor 8，GDF－8)，为转化生长因子β(transforming growth factor－beta，TGF－β)超家族成员之一。
PAX7对肌肉损伤修复的重要作用
报告人：王言
主要内容：
1
pax7简介
2
骨骼肌损伤后的修复再生←卫星细胞
3
Pax7在肌肉再生修复中的重要角色
4
结语与展望
1.pax7简介
pax7属于pax（Paired box)基因家族，pax基因家族 是与发育相关的转录因子，该基因家族最早发现于果 蝇，是一类在进化上高度保守的基因家族。 pax基因家族共包含9个成员（pax1-9），根据结构 域的种类、序列相似度和功能保守性被分为4个亚基 因家族，其中pax7属于亚家族III。
pax7 是强有力的生肌性诱导物, 能使多能干细胞转变为生肌 性细胞, 在骨骼肌的发育和再生过程中起着至关重要的作用。
pax7 并不影响胚胎期的肌肉发育, 但是对于卫星细胞的发育 却是必需的，在卫星细胞的自我更新中也起重要作用。
肌肉受损 萎缩的再 生
激活、增 殖、分 化、融合
卫星细胞
维持
pax7
国内外对于 Pax7 基因的研究多集中在功能上，通 过各方面的研究来阐明该基因在肌肉生成、修复和自我 更新中的作用。 今后的研究重点将集中于 pax7 在肌肉形成中的作 用及其机制以及其与卫星细胞的相关作用方面,因为这意 味着可以利用 pax7 使干细胞向生肌性细胞转变,这是一 种旨在显著增强肌肉再生的肌肉疾病治疗策略。
2.1 活化的卫星细胞功能：
①.增殖并且彼此融合形成肌管细胞, 进一步成熟形成
肌纤维, 参与生成新的肌肉；②.具有自我更新能力产生新 的卫星细胞。
2.2 骨骼肌卫星细胞自我更新的模式假说
①.假说一(zammit.et al.2004)
增殖 途径 下调 pax7，维 持myod
《miR-143对牛骨骼肌卫星细胞成肌分化的调控作用研究》
《miR-143对牛骨骼肌卫星细胞成肌分化的调控作用研究》摘要：本文通过实验研究miR-143在牛骨骼肌卫星细胞成肌分化过程中的调控作用，旨在揭示miR-143在肌肉发育和生长中的潜在机制。
研究结果表明，miR-143通过调控相关基因的表达，对牛骨骼肌卫星细胞的成肌分化具有显著的促进作用。
一、引言肌肉发育和生长是动物生长过程中的重要环节，其中骨骼肌卫星细胞的成肌分化起着关键作用。
近年来，微小RNA （miRNA）在肌肉发育和生长中的调控作用逐渐受到关注。
miR-143作为一种重要的miRNA，其在牛骨骼肌发育中的作用及其分子机制尚不明确。
因此，本文将围绕miR-143对牛骨骼肌卫星细胞成肌分化的调控作用进行研究。
二、研究方法本实验选取了健康、未处理的牛骨骼肌卫星细胞作为研究对象。
首先通过转录组学方法，测定并比较miR-143过表达与对照组之间的差异基因表达；随后采用qRT-PCR和Western Blot技术验证相关基因的表达变化；最后通过细胞培养和诱导分化实验，观察miR-143对牛骨骼肌卫星细胞成肌分化的影响。
三、实验结果1. 差异基因表达分析通过对miR-143过表达与对照组的转录组学分析，发现miR-143过表达后，一系列与肌肉发育和生长相关的基因表达水平发生显著变化。
其中，一些关键基因的mRNA水平显著上调，如Pax7、MyoD等。
2. 相关基因的验证qRT-PCR和Western Blot结果表明，与转录组学结果相一致，在miR-143过表达的条件下，这些基因的mRNA和蛋白表达水平均有所上升。
3. 细胞成肌分化的观察通过细胞培养和诱导分化实验，发现miR-143过表达的牛骨骼肌卫星细胞在成肌分化过程中表现出更强的增殖能力和更高的分化效率。
这表明miR-143对牛骨骼肌卫星细胞的成肌分化具有显著的促进作用。
四、讨论根据实验结果，我们认为miR-143在牛骨骼肌卫星细胞的成肌分化过程中起到了重要的调控作用。
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。
小鼠骨骼肌卫星细胞的分离培养和鉴定_代阳
第21卷 第1期 天 津 农 学 院 学 报 V ol. 21，No. 1 2014年3月 Journal of Tianjin Agricultural University March ，2014收稿日期：2013-12-19基金项目：国家自然科学基金项目“牛骨骼肌卫星细胞成肌分化相关miRNAs 的鉴定和功能研究”（31201021）；天津市自然科学基金项目“microRNA-1对牛骨骼肌卫星细胞成肌分化的调控作用研究”（13JCQNJC14600） 作者简介：代阳（1988-），女，内蒙古通辽人，硕士在读，研究方向为动物胚胎与转基因工程。
E-mail: aq19881209@。
文章编号：1008-5394（2014）01-0001-04小鼠骨骼肌卫星细胞的分离培养和鉴定代阳1，王轶敏1，2，刘新峰1，樊晗璐1，李吉霞1，郭宏1，丁向彬1，通信作者（1. 天津农学院 动物科学与动物医学学院，天津 300384；2. 西北农林科技大学 生物工程研究所，陕西 杨凌 712100）摘 要：采用胶原酶和胰酶联用的酶消化法分离小鼠骨骼肌卫星细胞，应用差速贴壁法进行纯化，并利用RT -PCR和免疫荧光染色方法对分化前后细胞的标志基因进行鉴定。
结果显示：分离出的肌卫星细胞生长状态良好，RT -PCR和免疫荧光染色显示肌卫星细胞Pax7和MyoD呈阳性表达，诱导分化形成肌管后，分化标志基因MyoG和MHC呈阳性表达。
本研究成功从小鼠肌肉组织中分离出了肌卫星细胞，并具有很好的体外分化能力，可以为肌肉的发育分化和损伤修复研究提供良好的细胞模型。
关键词：小鼠；骨骼肌卫星细胞；细胞培养；鉴定中图分类号：Q813.1 文献标识码：AIsolated Culture and Identification of Mouse Skeletal Muscle Satellite CellsDAI Yang 1, WANG Yi-min 1,2, LIU Xin-feng 1, F AN Han-lu 1, LI Ji-xia 1,GUO Hong 1, DING Xiang-bin 1,Corresponding Author(1. College of Animal Science and Veterinary Medicine, Tianjin Agricultural University, Tianjin 300384, China; 2. Institute ofBioengineering, Northwest A&F University, Yangling 712100, Shaa n xi Province, China )Abstract: In this study, mouse skeletal muscle satellite cells were isolated by collagenase and trypsinase digestion method. Then the satellite cells were purified and induced to differentiate into myotubes, and the marker genes of the cells before or after the differentiation were detected by RT-PCR and immunocytochemistry technology. The results show that the isolated muscle satellite cells were healthy, and expressed the marker genes of paired protein box (Pax7) and myogenic differentiation antigen (MyoD ). After inducing to the myotubes, myogenin (MyoG ) and myosin heavy chain (MHC )showed positive expression. The results indicate that mouse skeletal muscle satellite cells of high purity, which can provide cell sources for muscle development and damage repair study, are successfully isolated.Key words: mouse; skeletal muscle satellite cell; cell culture; identification骨骼肌卫星细胞（skeletal muscle satellite cell）是骨骼肌中具有分化增殖潜能的肌源性干细胞，通常以静息状态存在于肌纤维肌膜与基底膜之间[1]，在一定条件下可以被激活，发生增殖和分化，形成骨骼肌细胞。
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]。
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肌肉受损
萎缩的再 生
激活、增
殖、分 化、融合
卫星细胞
维持
pax7
国内外对于 Pax7 基因的研究多集中在功能上，通 过各方面的研究来阐明该基因在肌肉生成、修复和自我 更新中的作用。
今后的研究重点将集中于 pax7 在肌肉形成中的作 用及其机制以及其与卫星细胞的相关作用方面,因为这意 味着可以利用 pax7 使干细胞向生肌性细胞转变,这是一 种旨在显著增强肌肉再生的肌肉疾病治疗策略。
PAX7是出生后骨骼肌卫星细胞发育和分 化的主要调节因子，缺失PAX7的小鼠卫 星细胞明显堆积在一起，并不能进行自 我更新和生肌分化。
作者，时间
Bhagavati.et al. 2007
Julia von Maltzahn.et al. 2013
研究成果
通过RNA干扰技术敲低Pax3和 Pax7 基 因的表达后，发现其下游基因 Myf5 和 MyoD 的表达均受到严重影响，进而使 肌肉发育呈现畸形。
正常组
突变组
CTX处理后一个月
CTX处理后一个月
心脏毒素处理一个月后的正常 组肌肉，通过众多中央核的更 新再生为新的肌纤维，从而保 持着肌肉整体外观的正常。
突变组经过心脏毒素处理后，表 现为严重的再生缺陷。处理肌纤 维没有明显发育，比起正常组小 很多，如上图。
Pax7异常的肌肉 在急性损伤后，表 现出严重缺乏再生
肌肉再生的过程如下图：
2.1 活化的卫星细胞功能：
①.增殖并且彼此融合形成肌管细胞, 进一步成熟形成
肌纤维, 参与生成新的肌肉；②.具有自我更新能力产生新 的卫星细胞。
2.2 骨骼肌卫星细胞自我更新的模式假说 ①.假说一(zammit.et al.2004)
下调
分化途径
pax7，维
增殖
持myod
Pax7对生肌调节因子有一定 作用（Myf5是它直接的靶基 因），缺失pax7会导致肌细
胞细胞周期的停滞，从而影 响肌细胞的增殖。
4.结语与展望
pax7 是强有力的生肌性诱导物, 能使多能干细胞转变为生肌 性细胞, 在骨骼肌的发育和再生过程中起着至关重要的作用。
pax7 并不影响胚胎期的肌肉发育, 但是对于卫星细胞的发育 却是必需的，在卫星细胞的自我更新中也起重要作用。
在肌肉随年龄增长开始萎缩损耗或者受到急 性损伤后，正常肌肉都能进行一定程度的修复再 生，从而保持肌肉的完整性，但是pax7突变个体 肌肉表现出再生的严重缺乏。
在pax7突变的肌肉中缺乏功能卫星细胞， 从而影响肌肉的再生修复。
，对Myf5、MyoD的 表达有显著的影响
去除pax7表达后，细 胞没有明显的增殖。
假说一：是建立在对体外培养的卫星细胞观察的基础上, 研究者在培养卫星细胞的时候都使用了高浓度的血清和 鸡胚浸出物。因此, 此模式是否适用于体内复杂的机体 环境尚待进一步研究。
假说二：第③过程是否存在，目前还不清楚。
3.pax7在肌肉再生修复中的重要角色
正常 组
突变 组
胚胎期两组体重无差异，出生 后突变组体重显著低于正常 组，导致体重降低的一个重要 因素是肌肉质量的降低。
1.3 pax7在肌肉中的一些相关研究
作者，时间
Patrick Seale.et al. 2000
Zammit. et al. 2006
Shihuan Kuang.et al. 2006
研究成果
证明 Pax7 基因可以作为治疗肌肉发育 障碍及肌肉萎缩等肌肉疾病的靶标基因
Pax7参与骨骼肌的发育过程。 体外试 验证明了PAX7能促进卫星细胞的自我 更新并抑制其分化，并且还发现MYOD 的表达促进卫星细胞生肌分化，PAX7 与MYOD相互抑制。
（Megeney.et al.1996)
Pax7基因突变 的成熟个体发 生肌肉萎缩和 肌纤维损耗
Pax7基因突变个体 随着年龄增长（2， 3个月→6,7个 月），其肌纤维损
耗相对于正常组越 来越严重
随着年龄的增长，肌肉会发生萎缩和损耗，但是 伴随损伤同时也会进行修复的过程。而pax7基因
异常的情况下，肌肉再生的过程完全不能跟上肌 纤维损耗的速度，从而造成肌肉萎缩异常严重。
谢 谢!
两组在不同部位肌肉的肌纤维
数量无显著差异，但是突变组
肌纤维中细胞核数显著低于正 常组→突变组肌纤维直径、横 截面积明显小于正常组。
突变组肌肉质
量显著低面积 显著降低
突变组的肌纤
维中肌细胞核 明显减少
揭示突变组严重
缺乏供应肌细胞 核的卫星细胞
Pax7并不影响胚胎期肌肉发育， 但是在出生后对卫星细胞的维持 有重要作用，从而影响肌肉的生 长。
途径
下调 myod ，维持 pax7
自我更新 途径
a : 只表达Pax7 的卫星细胞; b : Pax7 与 MyoD共表达的卫星细胞; c: 下调了 Pax7 的表达而维持了 MyoD 表达的卫星细胞;
②假说二(kuang.et al.2007)
增殖
①
② ③ ④
a : 只表达Pax7 的卫星细胞; b : Pax7 与 MyoD共表达的卫星细胞; c: 下 调了 Pax7 的表达而维持了 MyoD 表达的卫星细胞; d : Pax7 与 myf5 共 表达的卫星细胞。
表达pax7的卫星细胞对骨骼肌的更新是 必不可少的。
综上所述，Pax7 基因对于肌肉的生成及分 化都发挥着非常重要的作用，该基因的突变可能 会影响其功能，进而影响动物的生长性状。
2.肌肉损伤后的修复再生
卫星细胞
机械性损伤或某些疾病可以使肌肉卫星细胞激活，作为成肌
前体细胞，肌卫星细胞具有增殖和自我更新能力，对损伤肌肉的 修复和维持起重要作用。