文/陳根

肌肉是人體最大的器官，占身體質(zhì)量的40%，在維持我們的生活中起著至關(guān)重要的作用。肌肉組織以其獨特的自發(fā)再生能力而著稱。然而，在嚴重的損傷中，例如車禍或腫瘤切除導致肌肉受損（VML），肌肉的恢復能力會大大降低。

目前，VML的治療包括自體肌瓣或移植物的外科治療和物理治療。然而，外科手術(shù)往往導致肌肉功能下降，在某些情況下甚至導致完全移植失敗。

通過整合移植細胞誘導骨骼肌再生是改善受損肌肉功能的一種有效方法。不同類型的細胞，包括衛(wèi)星細胞（肌肉干細胞）、成肌細胞和間充質(zhì)干細胞，已經(jīng)被用來治療肌肉萎縮。然而，侵入性肌肉活檢、細胞可用性差和長期維護有限阻礙了移植細胞的臨床轉(zhuǎn)化。

此外，盡管各種天然和合成生物材料已被用來提高移植細胞的存活和成熟，同時招募宿主細胞進行肌肉再生，但在組織支架的發(fā)展過程中，還存在著一些尚未解決的、長期存在的難題。天然支架具有很高的細胞識別能力和細胞結(jié)合親和力，但在需要長期機械支持的大病變或負重組織中往往不能提供機械穩(wěn)定性。

相比之下，合成支架提供了一種精確的工程替代物，具有可調(diào)節(jié)的機械和物理性能，以及定制的結(jié)構(gòu)和生物化學成分，但通常由于缺乏細胞募集和與宿主組織的整合不良而受到阻礙。

為了克服這些挑戰(zhàn)，韓國首爾基礎(chǔ)科學研究所（IBS）納米醫(yī)學中心、延世大學和麻省理工學院（MIT）的一個研究小組設(shè)計了一種新的人工肌肉再生方案。研究人員通過直接細胞重編程技術(shù)結(jié)合天然合成的雜交支架，在小鼠模型中實現(xiàn)了VML的有效治療。

直接細胞重編程，也稱為直接轉(zhuǎn)化，是提供有效細胞治療的有效策略，因為它允許使用組織活檢中的自體細胞快速生成患者特異性靶細胞。此次研究中，研究人員使用了結(jié)締組織中被稱為成纖維細胞的重要結(jié)構(gòu)細胞，在某些轉(zhuǎn)錄因子的幫助下，成纖維細胞被轉(zhuǎn)化為誘導的肌源性祖細胞（iMPCs）。

隨后，研究人員創(chuàng)造了支撐架構(gòu)，以確保移植細胞在新家茁壯成長。這使他們找到了一種名為聚己內(nèi)酯(PCL)的生物相容性聚酯，將其制成多孔支架，并與含有一種常用于治療體積性肌肉損失的生物材料的水凝膠混合，稱為去細胞化肌肉細胞外基質(zhì)。

通過結(jié)合支撐架構(gòu)和重編程細胞，該團隊在體外生產(chǎn)出了工程化的肌肉纖維，表現(xiàn)出與真實肌肉相似的特性。將這些仿生肌肉構(gòu)建體植入到小鼠體積性肌肉損失模型中，促進了肌肉的生長、神經(jīng)支配和受損肌肉的恢復，有效地治療了這種疾病。

重新編程特定細胞用于再生醫(yī)學已經(jīng)展現(xiàn)出了極大潛力，當然，研究人員同時表示，需要進一步的研究來闡明他們的雜交構(gòu)建體的肌肉再生機制，并賦予細胞結(jié)構(gòu)性遞送平臺的臨床轉(zhuǎn)化能力。