Nature子刊發表幹細胞重要突破

骨骼肌是人體內豐度最高的一種組織，但在實驗室裏卻很難大量生產。近年來有許多人嚐試過分化和培養骨骼肌，但成效均不顯著。日前，布萊根婦女醫院BWH的研究人員通過模擬重要的發育線索，成功用多能幹細胞生成了肌纖維。他們在培養皿中獲得了能夠收縮的毫米級肌纖維，並對其進行了擴增。這一突破性成果發表在八月三日的Nature Biotechnology雜誌上，為人們提供了研究肌病（比如肌營養不良症）和測試藥物的理想模型。

此前有研究者利用基因編輯技術在體外生成了少量的肌細胞，但BWH研究人員希望能夠有效獲得大量肌細胞以便將其用於臨床。“我們選擇了一條艱難的道路，在體外重建肌細胞發育的所有早期階段，”文章通訊作者，哈佛醫學院的Olivier Pourquie說。“我們建立的細胞係能夠在到達各個發育階段時發出熒光。我們一步一步模擬了肌細胞的發育階段，誘導多能幹細胞轉變為肌細胞。”

研究人員發現，在體外刺激細胞分化需要早期胚胎階段的一組重要因子。他們用這樣的配方，使小鼠和人類多能幹細胞分化成為成熟的長纖維。他們還建立了杜氏肌營養不良的小鼠模型，從這些小鼠的幹細胞獲得dystrophin缺陷型肌纖維，並由此揭示了它們的異常分支模式。

研究人員還在體外獲得了大量的衛星細胞，衛星細胞是可以生產肌纖維的不成熟細胞。這些細胞移植到杜氏肌營養不良小鼠模型之後，可以有效生產肌纖維。研究人員正在進一步優化這一策略，希望能夠由此開發出細胞療法，治療這種人類退行性疾病。

這項研究不僅可以幫助人們建立更好的杜氏肌營養不良模型，也有助於研究其他的肌病，比如退行性的肌肉衰減征（sarcopenia）和其他肌肉萎縮症。“能夠在體外生產肌細胞是很有意義的，我們可以在此基礎上測試新藥物，最終解決一係列的肌病，”Pourquie說。