强烈的变化当然对肌肉的研究

那些爬上285级台阶柏林Siegessaule的观景平台,或胜利列,可能会有不少第二天肌肉酸痛。一些不同寻常的活动,如爬很多步骤,甚至正常的锻炼肌肉紧张。这些活动导致肌肉纤维小眼泪,然后身体自行维修。

即使伤害发生,肌肉激活内源性再生程序:一种储备供应肌肉阀杆细胞,被称为卫星细胞驻留在肌肉纤维和修复受损的至关重要肌肉细胞。这些卫星细胞产生新的肌肉纤维过程中导致肌肉再生。人到老都会很好的保持这种能力。研究人员特别感兴趣的这些细胞,因为它们可以提供目标肌肉疾病患者的新治疗方法。

一个被高估的蛋白质

研究人员先前假定某种蛋白转录因子PAX7-plays肌肉再生的关键作用。“细胞新的肌肉出现有巨大的发展潜力基因疗法治疗肌肉萎缩。和PAX7实际上被认为是强化肌肉卫星细胞的特性,”西蒙Spuler教授说。

科学家和医生是一个研究小组组长(ECRC),实验和临床研究中心联合机构的马克斯·德尔布吕克分子医学中心的亥姆霍兹联合会(MDC)和查利特-柏林,夏洛蒂和领导争取民主变革运动的肌肉系统组。她的团队已在《华尔街日报》报道自然通讯它可能没有PAX7肌肉生长和再生。研究特征未知的卫星细胞亚型,可能扮演重要的角色在未来发展肌肉干细胞的基因疗法。

“该领域的许多研究人员发现肯定会惊喜,”安德烈亚斯玛格博士说,Spuler的实验室的资深科学家和这项研究的第一作者。他最初的假设的指导下转录因子对肌肉的增长至关重要。“我以前我的研究集中在PAX7-positive细胞。我们的研究结果使我们走上新的道路。”

新的肌肉尽管突变

研究小组发现归功于一个年轻女孩:拉文以来患有肌肉萎缩症的遗传形式出生,是研究中的主角。拉文有一个健康的人的所有肌肉,但每个她的肌肉非常小。沿着她的脊柱的肌肉组织尤其受到疾病的影响。拉文的胳膊和腿是强大的,但她患有呼吸困难,有困难向前弯曲,抱着她的头。

基因分析表明,该基因在拉文PAX7受损;她的细胞不能产生这种蛋白质。2017年的慕尼黑大学医院发现了这个。不久之后,Spuler和玛格得知这极为罕见mutation-one之前没有描述。拉文随父母前往Berlin-Buch校园,在科学家们花了她的肌肉组织的样本。玛格使用了一种新的过程来过滤掉拉文的卫星细胞,然后植入老鼠。他观察到新的肌肉纤维在拉文的老鼠cells-despite PAX7的缺失。

Spuler假定PAX7不是对每一个细胞都同样重要。这可以解释为什么拉文可以走路和爬相对较好,但几乎没有力量在她的隔膜,导致呼吸困难。“我们也许可以开发一个基因治疗拉文使用CRISPR-Cas9基因编辑工具,“Spuler说。“然而,修复有缺陷的基因,CRISPR-Cas9必须专门针对轴向肌肉组织的细胞,这是不可能的。”But Spuler's lab is working intensively to figure out how to repair defective genes in muscle cells. For Lavin and her family, this research offers a small glimmer of hope that a suitable therapy will be found.

一个新的亚型的肌肉干细胞

玛格和Spuler合作研究与许多同事MDC和国外机构的科学家们。尼古拉斯Rajewsky教授的研究小组在柏林医学系统生物学研究所(BIMSB),而拉文的细胞与健康的人捐赠的。单细胞分析单独看每一个细胞的活动,揭示了以前未知的细胞群。在大约20%的捐助者,大多数的激活也不产生任何PAX7卫星细胞,尽管基因存在于细胞的信息。团队发现别的东西而不是在这些细胞中转录因子缺失:CLEC14A,发现一种蛋白质,这种蛋白质在许多血管细胞。这种蛋白质是拉文的肌肉干细胞中高度表达。

这项新研究描述了一个前所未知的亚型的卫星细胞。首先,研究人员发现这些细胞干细胞利基,卫星细胞所在。第二,PAX7这些细胞中不存在。第三,其他特征蛋白质如CLEC14A存在。第四,新肌肉纤维可以从这个细胞群。

到目前为止,只有细胞PAX7一直视为目标涉及卫星细胞的基因治疗研究。这项新研究表明,该亚型发现也应该在治疗发展中发挥作用。

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