成肌细胞基础知识

成肌细胞基础知识1来源与概念骨骼肌中的肌卫星细胞，长期以来就被认为是出生后骨骼肌生长、修复和维持的单能成肌干细胞。近年研究发现，肌卫星细胞与内皮细胞共同起源于胚胎血管祖细胞，且成年骨骼肌中存在多能干细胞,这些肌源多能干细胞在适当的微环境中具有多向分化潜能。从骨骼肌中分离获得的肌卫星细胞在体外分离培养时被统称为成肌细胞。2成肌细胞激活与成肌分化的调控成肌细胞的激活和成肌分化受MyoD家族的家族的bHLH（basichelix-loop-helix）转录因子调节，这些成肌调节因子（Myogenicregulatoryfactors,MRFs）即包括Myod、Myf5、Myogenin、MRF4。其中Myod和Myf5决定着成肌细胞是否能激活成为具有成肌特性的肌肉干细胞，而Myogenin和MRF4则发挥着调节肌肉干细胞终末分化为肌管肌纤维的功能。处于静止状态的成肌细胞不能检测到MRFs的表达。成肌细胞的定向分化需要Myod家族的转录因子参与。在成肌细胞激活前，如果缺乏表达MRFsmRNA，那么此细胞就可以被假设代表一种与成肌细胞不同的干细胞。3生长因子对成肌细胞增殖与成肌分化的调节3.1胰岛素样生长因子-1（Insulin-likegrowthfactor1,IGF-1）IGF-1是成肌细胞增殖和肌肉干细胞终末分化的重要调节因子,在体外，IGF-1既促进成肌细胞增殖也促进增殖的成肌细胞分化。调节信号通路：MAPK、PI-3K、Calcineurin/NFAT。3.2肝细胞生长因子（Hepaticgrowthfactor,HGF）在成肌细胞的增殖和成肌终末分化中发挥着多种重要作用，既作为一种强趋化因子，同时又是成肌细胞的增殖因子和肌肉干细胞成肌分化的抑制因子，它可选择性促进成肌细胞增殖，并可通过抑制MRFs的转录逆转成肌细胞的成肌分化。3.3成纤维细胞生长因子-6（fibroblastgrowthfactor6，FGF-6）成肌细胞增殖和成肌分化的重要调节因子，促进成肌细胞增殖并可逆转成肌细胞向肌纤维的成肌终末分化。促进成肌细胞增殖的通路：MAPK介导逆转成肌细胞向肌纤维分化的通路：不是由该通路介导，其机制有待进一步阐明。3.4睫状神经营养因子（Ciliaryneurotrophicfactor，CNTF）作用于体外培养的亚融合密度的成肌细胞，在一定的浓度范围内抑制成肌细胞的融合和终末分化为肌管、肌纤维，同时保持成肌细胞的增殖。3.5其他生长因子转化生长因子β（transforminggrowthfactor-β,TGF-β）、白介素6（Interleukin6，IL-6）等生长因子在成肌细胞的增殖和成肌细胞分化中也起着重要的作用。4IL-6类生长因子（包括：CNTF、IL-6、IL-11等）特点：1.三维结构极其相似都含有4个α螺旋，这些螺旋结构相互平衡，之间由环状结构相连接。2.受体结构相似具有共同的受体亚单位gp130。IL-6的受体中含有gp130二聚体3.信号传导通路相似。它们的信号传导主要是通过酪氨酸激酶的Janus激酶（Jak）家族以及STAT转录因子家族完成的。当细胞外因子与其相应受体结合时,被激活的gp130相关激酶Jak1,Jak2和Tyk2使gp130磷酸化，成为STAT转录因子的结合位点；结合后的STATs被磷酸化，形成同/异二聚体，经过核转位，作用在靶基因上，从而影响基因转录。其他的信号传导还涉及MAPK和PI-3K通路。4.相似的负调控机制通过蛋白酪氨酸残基磷酸酶、反馈抑制因子SOCS（Suppressorofcytokinesignaling，细胞因子信号传导的抑制因子)以及STAT阻断剂PIAS（proteininhibitorofactivatedSTAT，活化的STAT的蛋白抑制因子)来终止活化的信号传导，防止过度刺激的产生。