卫星细胞在骨骼肌修复中的研究进展(1)
(1.浙江中医药大学第一临床医学院，浙江 杭州 310053；2.浙江中医药大学附属广兴医院，浙江 杭州 310006)
摘 要：通过综述国内外肌卫星细胞的研究资料，对肌卫星细胞在骨骼肌修复中作用的总结。肌卫星细胞的分子标志物的概述，能更好的在研究过程中对卫星细胞的鉴定。肌卫星细胞的特性研究能更有利于进一步研究肌卫星细胞。探讨肌卫星细胞在骨骼肌修复作用中的激活机制和可能的增殖分化的信号通路，有助于针对性的促进骨骼肌损伤后的修复研究。肌卫星细胞的影响因素的研究中，发现有细胞因子、物理因素、中医药等，其中中医药做为一个积极的影响因子有待于进一步更广泛的展开研究。
关键词：肌卫星细胞；骨骼肌；修复
中图分类号：R285.5文献标识码：A文章编号：1673-7717(2011)03-0655-04
Study Progress ofMuscle Satellite Cells in the Repair of Skeletal Muscle
, 百拇医药
DONG Xue-liang1,CHENG Yi2,ZHANG Chan-juan2
(1.First Clinical Medical College of Zhejiang Chinese Meical University,Hangzhou 310053,Zhejiang,China;
2Affiliated Guangxing Hospital of Zhejiang Chinese Meical University,Hangzhou 310006,Zhejiang,China)
Abstract:Summary of muscle satellite cells by domestic and foreign research data on the muscle satellite cells in skeletal muscle the role of the summary. Muscle satellite cells in an overview of molecular markers can be better in the course of the identification of satellite cells. Characteristics of muscle satellite cells can be more conducive to further study the muscle satellite cells. Of muscle satellite cells in skeletal muscle repair in the activation mechanism and the possible proliferation and differentiation signaling pathways, contribute to the promotion of targeted repair of skeletal muscle injury. Muscle satellite cells of factors, we found a cell factor, physical factors, Chinese medicine, including Chinese medicine as a positive influence on factors need to be further more extensive a study.
, http://www.100md.com
Key words:Muscle satellite cells;skeletal muscle;Repair
在生理状况下，骨骼肌是一种非常稳定的组织。当骨骼肌受到物理损伤或者处于某种特殊疾病状况下，骨骼肌能够快速地自我修复和再生，这种再生功能主要依赖于卫星细胞的激活、增殖和分化。当受到损伤等刺激时，处于静息状态的卫星细胞会被激活，并且最终分化、融合形成多核的肌管细胞。卫星细胞的增殖和分化不仅能够增加肌纤维数量，还可以改变肌纤维的类型，而卫星细胞的多潜能性还可能通过转变为脂肪生成细胞，而增加肌内脂肪的含量，从而改变肌肉愈合的质量。因此肌卫星细胞的深入研究，对于肌组织修重建等医学基础研究和临床治疗有重大的意义，和广阔的前景。
1 卫星细胞的起源及其分子标志物
1.1 起源 在很长一段时间里,人们都认为卫星细胞是骨骼肌的定向祖细胞,负责骨骼肌的生长与损伤后的再生。骨骼肌的发生包括肌肉前体细胞的生成和前体细胞的分化、成熟。肌肉前体细胞存在于体节中;体节为轴旁中胚层的来源。随着体节的成熟,生肌祖细胞只限于生皮肌节,位于体节的背外侧。由肌原皮肌节分化成最初的肌纤维,从而形成了骨骼肌随后,在骨骼肌的发育过程中,生皮肌节的中央部引起了Pax3和Pax7的表达,并贯穿了胚胎发生的整个过程[1]。胚胎发育后期,在肌纤维周围的细胞可以表达Pax7[2]。通过条件性基因敲除(Cre/loxP)实验发现骨骼肌卫星细胞由体轴下表达Pax3的细胞引起。与此同时,大量的群旁细胞(side populations, SP)也来自体轴下的体节并可能与卫星细胞来自于相同的组织[3]。
, http://www.100md.com
1.2 分子标志物 在卫星细胞发现的很多年里,电镜技术一直是鉴定卫星细胞惟一的权威性的技术,最初鉴定卫星细胞都通过电镜根据其位于肌纤维的肌膜和基底膜之间这一特殊的解剖结构进行,这给人们的研究带来极大的不便,现在可以通过其特有的分子标志对其鉴定。静息期的卫星细胞表达的pax7,M-cadherin,CD34和低水平的myf5[4-5],可以对静息期的卫星细胞进行鉴定。在这些分子之中以pax7最为重要,虽然它的表达对个体出生前的肌肉的发育和形成并不重要,但对于个体出生后卫星细胞群的维持却是必须的[6]。卫星细胞同样表达血管细胞粘附分子VCAM-1,肝细胞生长因子受体c-me,t神经细胞粘附分子NCAM-1(或CD56),Foxk1, syndecans-3和syndecans-4[7-8],均可作为鉴定卫星细胞的分子标记。静止期的卫星细胞一旦被激活,MyoD的表达便迅速上调,随后共表达Pax7,M-cadherin和Myf5,接着细胞进入分裂期开始表达PCNA(增殖细胞核抗原),随着Myogenin的表达,细胞进入生肌分化阶段,最后骨骼肌结构基因ac-tin和MyHC的表达[9],标志着生肌分化进入最后时期。上述这些特异性基因均可作为鉴定卫星细胞增殖期的标志。还有一些基因仅在体内的卫星细胞中表达,不在体外培养的成肌细胞表达,如IgSF4,neuritin,Hoxc10,TcR-b,Klra18,Itm2a,MEGF10和G0S2,可用于体内卫星细胞的鉴定[10]。用于鉴定鼠的分子标记并不能完全用于鉴定人的卫星细胞,例如,CD34不能用来标记人的卫星细胞,而M-cadherin用来鉴定人的卫星细胞其一致性也不如鼠;鉴定人的肌肉卫星细胞最可靠的分子标志是神经细胞粘附分子(CD56)[11], 百拇医药(董学亮,成羿,章婵娟)
摘 要：通过综述国内外肌卫星细胞的研究资料，对肌卫星细胞在骨骼肌修复中作用的总结。肌卫星细胞的分子标志物的概述，能更好的在研究过程中对卫星细胞的鉴定。肌卫星细胞的特性研究能更有利于进一步研究肌卫星细胞。探讨肌卫星细胞在骨骼肌修复作用中的激活机制和可能的增殖分化的信号通路，有助于针对性的促进骨骼肌损伤后的修复研究。肌卫星细胞的影响因素的研究中，发现有细胞因子、物理因素、中医药等，其中中医药做为一个积极的影响因子有待于进一步更广泛的展开研究。
关键词：肌卫星细胞；骨骼肌；修复
中图分类号：R285.5文献标识码：A文章编号：1673-7717(2011)03-0655-04
Study Progress ofMuscle Satellite Cells in the Repair of Skeletal Muscle
, 百拇医药
DONG Xue-liang1,CHENG Yi2,ZHANG Chan-juan2
(1.First Clinical Medical College of Zhejiang Chinese Meical University,Hangzhou 310053,Zhejiang,China;
2Affiliated Guangxing Hospital of Zhejiang Chinese Meical University,Hangzhou 310006,Zhejiang,China)
Abstract:Summary of muscle satellite cells by domestic and foreign research data on the muscle satellite cells in skeletal muscle the role of the summary. Muscle satellite cells in an overview of molecular markers can be better in the course of the identification of satellite cells. Characteristics of muscle satellite cells can be more conducive to further study the muscle satellite cells. Of muscle satellite cells in skeletal muscle repair in the activation mechanism and the possible proliferation and differentiation signaling pathways, contribute to the promotion of targeted repair of skeletal muscle injury. Muscle satellite cells of factors, we found a cell factor, physical factors, Chinese medicine, including Chinese medicine as a positive influence on factors need to be further more extensive a study.
, http://www.100md.com
Key words:Muscle satellite cells;skeletal muscle;Repair
在生理状况下，骨骼肌是一种非常稳定的组织。当骨骼肌受到物理损伤或者处于某种特殊疾病状况下，骨骼肌能够快速地自我修复和再生，这种再生功能主要依赖于卫星细胞的激活、增殖和分化。当受到损伤等刺激时，处于静息状态的卫星细胞会被激活，并且最终分化、融合形成多核的肌管细胞。卫星细胞的增殖和分化不仅能够增加肌纤维数量，还可以改变肌纤维的类型，而卫星细胞的多潜能性还可能通过转变为脂肪生成细胞，而增加肌内脂肪的含量，从而改变肌肉愈合的质量。因此肌卫星细胞的深入研究，对于肌组织修重建等医学基础研究和临床治疗有重大的意义，和广阔的前景。
1 卫星细胞的起源及其分子标志物
1.1 起源 在很长一段时间里,人们都认为卫星细胞是骨骼肌的定向祖细胞,负责骨骼肌的生长与损伤后的再生。骨骼肌的发生包括肌肉前体细胞的生成和前体细胞的分化、成熟。肌肉前体细胞存在于体节中;体节为轴旁中胚层的来源。随着体节的成熟,生肌祖细胞只限于生皮肌节,位于体节的背外侧。由肌原皮肌节分化成最初的肌纤维,从而形成了骨骼肌随后,在骨骼肌的发育过程中,生皮肌节的中央部引起了Pax3和Pax7的表达,并贯穿了胚胎发生的整个过程[1]。胚胎发育后期,在肌纤维周围的细胞可以表达Pax7[2]。通过条件性基因敲除(Cre/loxP)实验发现骨骼肌卫星细胞由体轴下表达Pax3的细胞引起。与此同时,大量的群旁细胞(side populations, SP)也来自体轴下的体节并可能与卫星细胞来自于相同的组织[3]。
, http://www.100md.com
1.2 分子标志物 在卫星细胞发现的很多年里,电镜技术一直是鉴定卫星细胞惟一的权威性的技术,最初鉴定卫星细胞都通过电镜根据其位于肌纤维的肌膜和基底膜之间这一特殊的解剖结构进行,这给人们的研究带来极大的不便,现在可以通过其特有的分子标志对其鉴定。静息期的卫星细胞表达的pax7,M-cadherin,CD34和低水平的myf5[4-5],可以对静息期的卫星细胞进行鉴定。在这些分子之中以pax7最为重要,虽然它的表达对个体出生前的肌肉的发育和形成并不重要,但对于个体出生后卫星细胞群的维持却是必须的[6]。卫星细胞同样表达血管细胞粘附分子VCAM-1,肝细胞生长因子受体c-me,t神经细胞粘附分子NCAM-1(或CD56),Foxk1, syndecans-3和syndecans-4[7-8],均可作为鉴定卫星细胞的分子标记。静止期的卫星细胞一旦被激活,MyoD的表达便迅速上调,随后共表达Pax7,M-cadherin和Myf5,接着细胞进入分裂期开始表达PCNA(增殖细胞核抗原),随着Myogenin的表达,细胞进入生肌分化阶段,最后骨骼肌结构基因ac-tin和MyHC的表达[9],标志着生肌分化进入最后时期。上述这些特异性基因均可作为鉴定卫星细胞增殖期的标志。还有一些基因仅在体内的卫星细胞中表达,不在体外培养的成肌细胞表达,如IgSF4,neuritin,Hoxc10,TcR-b,Klra18,Itm2a,MEGF10和G0S2,可用于体内卫星细胞的鉴定[10]。用于鉴定鼠的分子标记并不能完全用于鉴定人的卫星细胞,例如,CD34不能用来标记人的卫星细胞,而M-cadherin用来鉴定人的卫星细胞其一致性也不如鼠;鉴定人的肌肉卫星细胞最可靠的分子标志是神经细胞粘附分子(CD56)[11], 百拇医药(董学亮,成羿,章婵娟)