免疫细胞帮助老年肌肉像新的
杜克大学的生物医学工程师发现了成人肌肉（免疫系统）增强自我修复肌肉组织的关键成分。预计小鼠中的发现将在研究退化性肌肉疾病并增强未来细胞治疗应用中工程组织移植物的存活中起重要作用。
结果出现在10月1日在线自然生物医学工程。
2014年，由杜克大学生物医学工程教授Nenad Bursac领导的小组首次亮相世界上第一个自我修复，实验室成长的骨骼肌肉。它有力地收缩，快速整合到小鼠中，并证明了在实验室内部和动物内部修复自身的能力。
这一里程碑是通过从仅仅两天大的大鼠中取出肌肉样本，去除细胞的，并将它们“种植”到实验室制造的环境中，以帮助它们成长，从而实现了里程碑。除了三维脚手架和大量营养外，这种环境还支持壁nik的形成肌肉干细胞被称为卫星细胞，在损伤和帮助再生过程中激活。
但是，对于人类细胞的潜在应用，肌肉样本主要来自成年捐赠者而不是新生儿。直到成年后才出现许多退化性肌肉疾病，并且在实验室中增加肌肉以测试这些患者的药物反应将受益于使用患者自己的成年细胞。
只有一个问题 - LAB制作的成年肌肉组织没有与新生组织相同的再生潜力。
“我花了一年的时间探索方法，从受伤后会自我修剪的成年老鼠样品来设计肌肉组织，”伯尔萨克实验室的前杜克大学博士生马克·朱哈斯（Mark Juhas）说，他领导了原始研究和新研究。
Juhas说：“添加已知可帮助肌肉修复的各种药物和生长因子几乎没有影响，因此我开始考虑添加一种可以对损伤做出反应并刺激肌肉再生的支持细胞群体。”“这就是我想出的巨噬细胞，肌肉在我们体内自我修复的能力所需的免疫细胞。”
巨噬细胞是人体免疫系统中的一种白细胞。巨噬细胞从字面上翻译成“大食者”，巨噬细胞吞噬了细胞碎片，病原体以及他们认为不应该徘徊的任何其他东西，同时还分泌支持组织存活和修复的因素。
肌肉受伤后，一类巨噬细胞出现在现场，以清除留下的残骸，增加炎症并刺激免疫系统的其他部位。他们募集的细胞之一是第二种巨噬细胞，称为M2，可减少炎症并鼓励组织修复。尽管这些抗炎巨噬细胞以前曾在肌肉愈合疗法中使用，但它们从未被整合到旨在生长体外复杂肌肉组织的平台中。
Juhas还花了几个月的时间工作才能弄清楚如何将巨噬细胞纳入系统。但是一旦他这样做，结果就发生了巨大变化。新肌肉组织不仅在实验室中表现更好，而且在嫁接活小鼠时表现更好。
Bursac说：“当我们用毒素损坏了成人衍生的工程肌肉时，我们看不到功能性恢复，肌肉纤维不会恢复。”“但是在我们在肌肉中加了巨噬细胞后，我们有了一个哇的时刻。肌肉恢复了15天的时间，几乎像受伤前一样收缩了。这真的很了不起。”
成功似乎主要源于作用巨噬细胞，以保护受损的肌肉细胞免受细胞凋亡的影响 - 编程细胞死亡。尽管新生儿肌肉细胞自然会抵制扔毛巾的冲动，但成年肌肉细胞需要巨噬细胞来帮助他们在不进入细胞死亡的情况下推动初始损害。然后，这些幸存的肌肉纤维为肌肉干细胞锁定以执行其再生职责提供了“支架”。
Bursac认为，这一发现可能会导致潜在再生疗法的新研究。根据流行理论，胎儿和新生组织在愈合方面的愈合要比成人组织好得多，至少部分是因为初始供应组织- 类似于M2巨噬细胞的居民巨噬细胞。随着个体的年龄，这种原始的巨噬细胞供应被骨髓和血液带来的再生和更多的炎症巨噬细胞所取代。
Bursac说：“我们认为，我们工程肌肉系统中的巨噬细胞的行为可能更像人生与肌肉居民巨噬细胞一样。”“我们目前正在努力了解是否确实如此。然后，人们可以设想'训练'巨噬细胞在我们的系统中成为更好的治疗师，或者通过遗传修饰来增强它们，然后将其植入患者的受损部位。”
当然，这项工作是未来几年的时间。虽然这项研究还表明，人类巨噬细胞支持实验室成长的大鼠肌肉的愈合，而在Bursac的组中，单独的工作使含有巨噬细胞的复杂人类肌肉，但尚无良好的实验室或动物系统来测试这种方法，该方法是这种方法可能在人类中。
Bursac说：“建立一个在工程人体组织中测试这些结果的平台是明显的下一步。”“按照相同的线条，我们希望更好地了解工程肌肉在其血管形成和植入后的神经支配中发挥的潜在作用。我们希望我们补充具有免疫系统实验室成长的肌肉的方法细胞将被证明是增强未来再生疗法中其他实验室组织的生存和功能的一般策略。”
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