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人造肌肉与真正的肌肉有什么不同?

1月10日报道 文/sharon 一项新的研究报告称,科学家们已经创造出了微型人造人体肌肉,与真正的肌肉一样,能够收缩响应神经和电刺激。只有一个不同:功能性肌肉纤维是由皮肤细胞而不是肌肉细胞制造的。 QQ截图20180110102249 (此图来源于livescience网站) 以前,科学家已经能够从其他类型的细胞中制造肌肉细胞;然而,到目前为止,还没有人能从肌肉细胞以外的任何东西中制造出功能正常的肌肉纤维。肌肉纤维是一组肌肉细胞。这项成功的实验,在1月9日发表在《自然通讯》(Nature Communications)杂志上的一篇文章中,可以帮助研究人员更好地研究遗传性肌肉营养不良症,并测试新的治疗方法。 在这项研究中,研究人员从人类的皮肤样本中提取细胞。他们使用一种已知的技术将这些细胞转化成所谓的诱导多功能干细胞,这种干细胞可以转化成任何类型的人类细胞的细胞。然后,利用他们开发的新方法,科学家能够将这些多能干细胞转化为肌肉干细胞,这些干细胞被称为肌原性祖细胞。 美国北卡罗来纳杜克大学生物医学工程教授Nenad Bursac说:“我们从一个人身上提取这些诱导多能干细胞,然后通过让它们表达一种叫做Pax7的蛋白质,将其转化为肌肉细胞,这种蛋白质会向细胞发出信号,转变成肌细胞。大约需要三周时间,它们才会被重新编程。” Bursac说,研究人员只用捐赠者的一个多能干细胞,就能制造出数千个肌肉干细胞。这是因为一旦多能干细胞转化为肌肉干细胞,这些细胞就可以进一步繁殖。 一旦科学家有足够的肌肉干细胞,多能干细胞就能产生Pax7蛋白。然后,肌肉细胞被放置在适当的溶液环境中,包含各种营养和生长因子,就能刺激细胞组织成肌肉纤维。 jogging-2343558__340 Bursac说,在接下来的三周时间里,在溶液中会形成直径约为1毫米的肌肉组织长约2厘米。 然后,测试开始了。Bursac说:“我们可以将这些肌肉组织置于动物或人类的所有经典生理测试中。” 在这项研究中,Bursac的研究建立在研究团队三年前取得的突破上,当时他们成为了世界上第一个从肌肉活组织切片中提取人体肌肉纤维的团队。但与之前的样本相比,由皮肤细胞制成的纤维要弱得多。Bursac说,这是他的团队希望在未来的工作中解决的问题。 人造肌肉有什么用处? 这项研究将极大地提高研究人员研究基因肌肉疾病的能力,比如杜氏肌营养不良症,这一疾病在全球范围内影响了3600名男性婴儿。杜氏肌营养不良症患者在4岁时开始出现肌肉无力。病情迅速发展,到12岁时,病人就失去了行走的能力。根据现有的估计,大多数人死于26岁。 Bursac说:“在儿童患者的遗传疾病中,肌肉已经受损,如果我们进行活组织检查,这对他们是不利的。这种方法允许我们从皮肤或血液样本中生成肌肉样本。由于研究人员在研究中创造出的纤维能够充分发挥作用,研究人员现在可以研究他们对各种治疗方法的反应。” Bursac说:“通过能够形成有效的肌肉,我们可以真正研究各种参数,看看某些疗法是否能改善肌肉力量和肌肉收缩。我们希望这将比动物研究更具预测性。” Bursac指出,一些在老鼠身上使用的药物可能对人类有害。他说,拥有这样的人造肌肉纤维将会简化新的安全治疗的发展。 fit-2562964__340 尽管如此,研究人员在实验室中培育的肌肉纤维还是相当小的。目前可以种植的肌肉纤维的大小是有限的,因为生物工程师无法通过足够长的时间来制造比一两厘米大的样本,这阻碍了整个生物工程领域。Bursac希望这项技术能在未来应用于将病人受损的细胞重新设计成ca88亚洲城的细胞,并使用由此产生的肌纤维来改善病人的生活质量。 由于人造肌肉的尺寸限制,不能用它来治疗严重的肌肉损伤。但如果有局部损伤,特别是针对特定的肌肉,那么组织工程应用就可以用于局部修复肌肉。 小编说两句: 人造肌肉与真正的肌肉不同的是人造肌肉是由皮肤细胞产生的,而且人造肌肉非常小,只有2厘米的长度左右,只可以用来修复局部肌肉损伤。(sharon)
责任编辑:邱彬彬
标签: 人体肌肉 疾病
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