科技日報訊 美國杜克大學(xué)的生物醫學(xué)工程師在近日提前出版的美國《國家科學(xué)院學(xué)報》上報告了一項最新成果：他們在實(shí)驗室中培養出了看上去與真實(shí)肌肉非常相似的組織工程骨骼肌。它能夠快速有力地收縮，植入小鼠體內后很快就可與機體融合，并首次展示出在實(shí)驗器皿中和動(dòng)物體內都能自行修復的能力。
通過(guò)實(shí)驗小鼠背部的一個(gè)窗口，研究人員得以實(shí)時(shí)監測這種組織工程肌在活體動(dòng)物體內融合和發(fā)育的情況。杜克大學(xué)生物醫學(xué)工
布爾薩克和研究生馬克？尤哈斯帶領(lǐng)的團隊發(fā)現，研制性能更好的肌肉需要具備兩個(gè)條件：發(fā)達的收縮性肌纖維和被稱(chēng)為衛星細胞的肌肉干細胞池。每一塊肌肉都有衛星細胞儲備，一旦肌肉受傷，衛星細胞就會(huì )啟動(dòng)并促發(fā)再生過(guò)程。物理學(xué)家組織網(wǎng)3月31日的報道稱(chēng)，這項研究成功的關(guān)鍵就在于，研究人員為這些干細胞創(chuàng )建了微環(huán)境，讓它們在其中隨時(shí)待命?！昂?jiǎn)單地植入衛星細胞或欠發(fā)達的肌肉并不能奏效?！庇裙拐f(shuō)，“我們培養的發(fā)達肌肉可以為衛星細胞提供住處，一旦有需要，它們就能幫助肌肉組織恢復強勁和功能?！?/span>
該團隊在實(shí)驗室中對這種組織工程肌進(jìn)行了全面測試。利用電脈沖刺激檢測其收縮強度的結果顯示，它比以往制造的任何仿生肌肉都要強壯10倍以上。研究人員還用蛇毒液中的一種毒素來(lái)破壞它，證明衛星細胞能夠激活、增殖并成功地治愈受傷的肌肉纖維。
接著(zhù)，他們又用活體小鼠開(kāi)展實(shí)驗，先對組織工程肌的肌纖維進(jìn)行遺傳修改，使肌肉收縮時(shí)發(fā)出熒光閃爍，然后將肌肉插入小鼠背部一個(gè)帶有玻璃面板的小腔室中。在兩周的時(shí)間內，尤哈斯每隔兩天就透過(guò)玻璃窗口對植入的肌肉進(jìn)行拍攝，觀(guān)察它們的生長(cháng)情況。他們發(fā)現，隨著(zhù)肌肉變得越來(lái)越強壯，熒光閃爍也越來(lái)越明亮?！拔覀兛梢钥吹讲?shí)時(shí)測量血管如何長(cháng)入植入的肌肉纖維中，肌肉如何發(fā)育成熟并擁有與天然肌肉組織類(lèi)似的強度?！庇裙拐f(shuō)。
研究團隊目前已經(jīng)開(kāi)始著(zhù)手檢驗這種組織工程肌是否可用于修復實(shí)際的肌肉損傷和疾病?！八芊裱芑?、受神經(jīng)支配和修復受損肌肉的功能？”布爾薩克說(shuō)，“這就是未來(lái)幾年中我們將要致力研究的課題?！?/span>
