骨骼肌卫星细胞的研究现状

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1、骨骼肌卫星细胞的研究现状阎振鑫S111666(四川大学生命科学学院细胞生物学专业成都)摘要：肌卫星细胞是目前公认的骨骼肌干细胞，负责骨骼肌生长和损伤修复。干细胞研究成为医学研究领域的热点，肌卫星细胞移植成为治疗骨骼肌损伤萎缩和心肌坏死的新的治疗方案，具有广阔的前景。肌卫星细胞的体外培养屮大多采用胰酶胶原酶两步消化法得到细胞悬液。在原代培养中最关键的是细胞的纯化。防止成纤维细胞的污染，主要是采用查速铁壁的方法将细胞分离。胰岛素多肽家簇、MyoD转录因子家族和MEF2家族等对肌肉的形成起重要的调控作用。关键词:骨骼肌卫星细胞体外培养干细胞移植肌卫星细胞是小的单核梭形细胞，是源于胚胎中胚层的干细胞

2、，在正常骨骼肌中，它位于基底膜与肌纤维浆膜之I'可，处于静止状态。当受到外界刺激，在应激状态下可以分裂、增生，形成新的肌纤维，是骨骼肌再生的储备力量，负责骨骼肌的生长和损伤修复。因此，肌卫星细胞特有的成肌能力倍受重视冃前，干细胞研究成为医学领域研究的热点，肌肉干细胞因直接参与分化骨骼肌而受世人关注。胚胎和成体内都存在肌肉干细胞，成人体内存在两类具有干细胞样特性的细胞，一类称为卫星细胞(SatelliteCells,SC)也叫成肌祖细胞(MyogenicProgenitorCell,MPC),另一类称为肌源干细胞(MuscleDerivedStemCell,MDSC),也叫群旁细胞(SideP

3、opulationS,SP),后者在数量上远少于前者。目前公认的肌肉干细胞主要是指肌肉卫星细胞⑸。近年来，国外有报道将肌卫星细胞移植到冻伤的骨骼肌屮，可改善肌肉功能⑹。组织缺损或器官功能障碍是人类保健中发生频繁、危害性大、花费高的问题乞一。近年来随着组织工程技术的发展，应用肌组织工程技术，进行骨骼肌再生代替以往的手术方法修复动力性瘫痪，以其特有的优点避免了以往手术的缺陷，为瘫痪肌肉的动力修复开创了一个崭新的研究前景。另外，骨骼肌可能会通过分泌低分子量细胞因子即骨骼肌源性抑瘤物显著抑制肿瘤细胞生长⑺现就肌卫星细胞的研究现状作一综述。1肌卫星细胞的体外培养1961年Mauro首先发现了肌卫星细胞

4、，并推测肌卫星细胞实质上是一种处于休眠状态下的成肌细胞〔⑴，是肌细胞核的一种来源。肌卫星细胞作为肌组织工程技术的种子细胞，它的体外培养、鉴定及生物学特性已有大量实验研究，取得了显著的成果〔门】。培养肌卫星细胞的材料来源，目前多数取自兔、鼠、犬、鸡等的肌肉组织，人体肌卫星细胞的培养已有报道，培养方法多采用胰酶、胶原酶分步消化，分离出单个成肌细胞，通过差速贴壁法去除混杂的成纤维细胞，再进行单层细胞培养。在这些步骤中纯化卫星细胞防止纤维细胞的污染是关键，在这个步骤中较好的做法是：采用PrePlate差速贴壁法进行细胞纯化，去除杂质细胞的污染。将细胞接种于明胶包被的培养瓶中培养2h,贴壁细胞为P1P

5、；未贴壁细胞悬液转皿培养12h,贴壁的细胞为P1P2；未贴壁细胞悬液再转皿培养24h,贴壁的细胞为P1P3,未贴壁细胞悬液转皿培养24h,贴壁的细胞为P1P4；再次将未贴壁的细胞悬液转皿培养24小时，贴壁的细胞为P1P5。P1P5培养3d后换液，以后隔天换液1次，倒置显微镜下观察,待细胞生长至70%汇合度后传代培养。骨骼肌卫星细胞属于组织干细胞，其体外培养的优点是収材方便，产量大，具有较强的增殖分化能力，营养条件好，如培养基中加入15%〜20%的动物血清(即生长培养基)，成肌细胞以分裂、增殖为主。一旦成肌细胞长满整个培养瓶，相互接触时，增殖将明显受到抑制,表现为相邻成肌细胞相互融合，形成肌小

6、管，表现出分化倾向。降低培养液中营养条件，如动物血清不超过5%(即融合培养基)，能明显促进分化，使单位数目的成肌细胞形成肌小管的百分比增加。因此骨骼肌卫星细胞在肌组织工程研究中具有广阔的应用前景［⑶，临床应用奠定了良好的基础。2调控肌卫星细胞发育的相关基因及各因子胰岛素样生长因子(IGFs)属胰岛素多肽家簇，主要包括IGF-1和IGF・2两种，分别由70和67个氨基酸组成，结构上有62%相同，据文献报道肌肉损伤后15h可见再生骨骼肌细胞和肌卫星细胞表达IGF-UIGF-1和IGF-2在发育骨骼肌中高水平表达，但在成熟骨骼肌水平很低［⑷。睫状神经营养因子(CNTF)是一种具有神经营养功能的酸性

7、蛋白质，近年来的研究发现它对肌肉也有营养作用，其作用途径可分为两个方面：一方而通过对肌肉的直接营养作用维持正常骨骼肌的形态和功能，参与神经肌肉损伤的修复。坐骨神经损伤后，大量的CNTF被释放，同时骨骼肌睫状神经营养因子受体a亚单位(CNTFRa)的表达量增加数十倍,这种CNTF和CNTFRa的协同作用可能在神经肌肉损伤修复中具有重要作用。另一方面CNTF能改善去神经所致的骨骼肌萎缩和继发性功能丧失，现己有人开