PNAS：杜克大學培育出可自愈的人工肌肉

科學家制造出不僅功能像真正肌肉還可自行治療的活骨骼肌。照片顯示，長長的顏色艷麗的改造后肌肉纖維已被著色，目的是讓科學家可以觀察將其植入一只老鼠體內后的生長情況

照片展示了置于一種蛇毒毒素中的改造后肌肉纖維的損傷和恢復。科學家首次證明了改造后肌肉植入一只活動物后可以自行修復。照片中的藍色代表受損肌肉

        嚴重的運動損傷和疾病可能傷害人的肌肉，影響他們的生活質量。但隨著科學家制造出不僅功能像真正肌肉還可自愈的活肌肉，這種情況有望得到改善。

　　對老鼠進行的實驗證實了這種在實驗室培育出的組織的有效性。這些活肌肉來自不成熟的前體細胞。研究人員認為，這標志著人體肌肉替代物的研發向前邁進重要一步。和以前的生物工程改造肌肉樣本不同的是，這些人工制造的肌肉纖維可像真正肌肉一樣進行強有力的收縮。

　　衛星細胞是自行修復機制的關鍵。這些休眠的干細胞被損傷激活，然后再生受損組織。研究人員在《美國國家科學院院刊》雜志上撰文說，奧秘是為它們提供合適的環境。北卡羅來納州達勒姆市杜克大學研究生同時又是這個科研組成員的馬克-朱哈斯表示：“只是植入衛星細胞或欠發達的肌肉不會起到作用。我們制造的發育良好的肌肉為衛星細胞的生存提供合適環境，隨后它們開始修復肌肉組織，并讓肌肉組織恢復功能。”

　　用電脈沖刺激組織使其收縮的實驗證明，這種改造肌肉比以前任何在實驗室培育出的肌肉都強10多倍。先用蛇毒毒素損傷肌肉，接著把衛星細胞植入肌肉中，就會看到這些細胞活躍起來，逐漸繁殖，最后修復受損的肌肉纖維。

　　科學家通過插入老鼠背部的小玻璃窗看到肌肉在一只活動物體內的結合和成熟。肌肉纖維收縮時使它們發出熒光的基因修飾讓科學家實時觀察它們的成長進度成為可能。它們越強壯，發出的熒光就越明亮。朱哈斯說：“我們可實時觀察和測量長成植入肌肉纖維的血管。”

　　杜克大學生物醫學工程學副教授內納德-布爾薩克表示，在實驗室培育出的肌肉和實驗技術是制造用于研究疾病和治療傷害的可行肌肉領域的重要進步。他說：“我們制造出的肌肉標志著該領域向前邁進重要一步。制造出像真正新生骨骼肌一樣有力收縮的改造肌肉還尚屬首次。”