在一项新的研究中，来自澳大利亚莫纳什大学澳大利亚再生医学研究所（Australian Regenerative Medicine Institute, ARMI）的研究人员首次发现证据证实当遭受损伤时如何触发受损肌肉再生或愈合。这一发现可能为改善老年人和患上肌肉萎缩症的病人的生活和甚至增强运动员肌肉恢复铺平道路。相关研究结果于2016年5月19日在线发表在Science期刊上，论文标题为“Asymmetric division of clonal muscle stem cells coordinates muscle regeneration in vivo”。
在这项研究中，莫纳什大学ARMI主任Peter Currie教授和他的团队利用模式生物斑马鱼研究肌肉再生。
这种小型的热带鱼被称作“再生之王（king regenerator）”，这是因为他们能够再生任何受损的神经或肌肉组织。斑马鱼也是透明的，因此科学家们能够观察活的斑马鱼内发生的组织再生。
在这种模式生物斑马鱼中，研究人员着重关注成体肌肉干细胞，它们与成熟的肌纤维靠得很近。当肌纤维受损时，它们产生突出部分来捕获肌肉干细胞，将它们拉回，从而再生受损的组织。 尽管科学家们长期以来就已猜测这些干细胞在肌肉再生中发挥作用，但是它们是如何被激活和控制的仅在细胞样品中进行过充分研究，但未在模式动物体内开展过研究。如今，研究人员以斑马鱼为研究对象在动物体内开展研究。
利用专门的显微镜，Currie教授和他的同事们能够实时地观察和拍摄活的肌肉组织再生，因而能够首次看到这些干细胞如何移动、作出表现和修复受损的组织。
Currie教授认为这项研究为了解如何触发人肌肉干细胞再生受损肌肉组织打开大门。他说，“在此之前，这一过程从未被捕捉到。它可能揭示出我们如何可能更好地激活我们自身肌肉中的这些干细胞。”
Asymmetric division of clonal muscle stem cells coordinates muscle regeneration in vivo
David B. Gurevich1, Phong Dang Nguyen1, Ashley L. Siegel1, Ophelia V. Ehrlich1, Carmen Sonntag1, Jennifer M. N. Phan1, Silke Berger1, Dhananjani Ratnayake1, Lucy Hersey1, Joachim Berger1, Heather Verkade2, Thomas E. Hall1, Peter D. Currie
Skeletal muscle is an example of a tissue that deploys a self-renewing stem cell, the satellite cell, to effect regeneration. Recent in vitro studies have highlighted a role for asymmetric divisions in renewing rare “immortal” stem cells and generating a clonal population of differentiation competent myoblasts. This model currently lacks in vivo validation. Here we define a zebrafish muscle stem cell population analogous to the mammalian satellite cell and image the entire process of muscle regeneration from injury to fiber replacement in vivo. This analysis reveals complex interactions between satellite cells and both injured and uninjured fibers and provides in vivo evidence for asymmetric satellite cell division driving both self-renewal and regeneration via a clonally restricted progenitor pool.