PAX7对肌肉损伤修复的重要作用

突变组的肌纤维 直径和横截面积 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。
（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。
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
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。
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
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。
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 量显著低于正 常组
Pax3 Pax7 Myod Myf5 增殖 分化
Myod
pax7
（Le Grand and Rudnicki 2007）
1.3 pax7在肌肉中的一些相关研究
作者，时间
Patrick Seale.et al. 2000
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
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。
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。
Shihuan Kuang.et al. 2006
作者，时间
Bhagavati.et al. 2007
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。 表达pax7的卫星细胞对骨骼肌的更新是 必不可少的。
Zammit. et al. 2006
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。 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。
Thank you !
（Chi and Epstein 2002）
1.2 pax7主要功能
Pax7 是在卫星细胞中表达的标志性基因，肌肉卫星细胞， 又称为肌肉干细胞，决定着骨骼肌的生长和再生。Pax7 和 MRFs （生肌决定因子）家族成员相互作用共同参与肌肉的生成和分化 过程。其中，肌纤维形成过程主要包括活化、分化和融合三个阶段。
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
分化途径
自我更新 途径 下调 myod ，维持 pax7 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;
Julia von Maltzahn.et al. 2013
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。 肌肉再生的过程如下图：
1.1 pax7蛋白结构：
包含一个由 128个氨基酸组成 的配对框（Paired domain, PD） 、一个八肽结构基序（ Octapeptide motif, OP）和一个 同源结构域（Homeodomain, HD ），如图所示，PD 和 HD 结构 域都是 DNA 结合区，OP 结构域 位于二者之间。
pax7对骨骼肌再生发育作用的研究
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。
Baidu Nhomakorabea
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。