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當(dāng)肌肉纖維受損時(shí)，干細(xì)胞（粉紅色）開始產(chǎn)生并涂上透明質(zhì)酸（淡綠色輪廓）。一旦涂層足夠厚，它就會(huì)使肌肉干細(xì)胞蘇醒。圖片來源：基蘭·納卡/Eurekalert網(wǎng)站

發(fā)表在《科學(xué)》雜志上的一項(xiàng)新研究揭示了一種控制肌肉修復(fù)的獨(dú)特細(xì)胞通信形式。在受損的肌肉中，干細(xì)胞必須與免疫細(xì)胞一起完成修復(fù)過程，但這些細(xì)胞如何協(xié)調(diào)以確保在制造新的肌肉纖維之前有效去除壞死組織仍然未知。科學(xué)家們在本研究中證明，一種用于化妝品和骨關(guān)節(jié)炎治療注射劑的天然物質(zhì)——透明質(zhì)酸，是管理這種基本相互作用的關(guān)鍵分子。

加拿大渥太華醫(yī)院高級(jí)科學(xué)家、渥太華大學(xué)教授、資深作者杰弗里·迪爾沃思博士表示：“當(dāng)肌肉受損時(shí)，免疫細(xì)胞必須迅速進(jìn)入組織并在干細(xì)胞開始修復(fù)之前去除壞死組織。研究表明，肌肉干細(xì)胞已準(zhǔn)備好立即開始修復(fù)，但免疫細(xì)胞在完成清理工作前將干細(xì)胞保持在靜止?fàn)顟B(tài)。大約40小時(shí)后，當(dāng)清理工作完成時(shí)，肌肉干細(xì)胞就會(huì)發(fā)出內(nèi)部警報(bào)，讓它們醒來并開始修復(fù)。”

杰弗里·迪爾沃思團(tuán)隊(duì)確定透明質(zhì)酸是這個(gè)內(nèi)部“鬧鐘”的關(guān)鍵成分，它可告訴肌肉干細(xì)胞何時(shí)醒來。當(dāng)肌肉損傷發(fā)生時(shí)，干細(xì)胞開始產(chǎn)生并涂上透明質(zhì)酸。一旦涂層變得足夠厚，它就會(huì)阻止來自免疫細(xì)胞的睡眠信號(hào)并導(dǎo)致肌肉干細(xì)胞蘇醒。

利用小鼠和人體組織，研究團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn)了肌肉干細(xì)胞如何利用Has2基因上的表觀遺傳標(biāo)記來控制透明質(zhì)酸的產(chǎn)生。

研究人員說，衰老與慢性炎癥、肌肉無力與肌肉干細(xì)胞喚醒和修復(fù)損傷的能力降低有關(guān)，如果能找到一種方法來增強(qiáng)老年人肌肉干細(xì)胞中產(chǎn)生透明質(zhì)酸的能力，可能有助于肌肉修復(fù)。

研究人員指出，透明質(zhì)酸的再生作用似乎取決于它由肌肉干細(xì)胞產(chǎn)生的能力。該團(tuán)隊(duì)目前正在研究是否可使用改變肌肉干細(xì)胞表觀遺傳學(xué)的藥物來增加其透明質(zhì)酸的產(chǎn)生。