肌肉在被損傷或劇烈運動后，要依賴幹細胞完成複雜的再生過程。葡萄牙分子醫學研究所和西班牙龐培法布拉大學的研究人員最近發現了一種生理損傷后肌肉修復的新機制，該機制依賴肌纖維細胞核的重新排列，且獨立於肌肉乾細胞。這種保護機制有助於人們更廣泛地了解生理學和肌肉修復，相關論文發表在近日的《科學》雜誌上。
骨骼肌是參與運動的主要器官，其有多個細胞核，這在人體中幾乎是獨一無二的。肌細胞的收縮可能導致肌肉損傷。研究論文主要作者威廉·羅曼解釋說：“即使在生理條件下，機械壓力往往會導致細胞損傷，再生對於肌肉承受機械壓力至關重要。”
過去幾十年裡，科學家們深入研究了肌肉再生，但大多數研究都集中在肌肉乾細胞等的再生機制上。此次，研究人員發現了肌肉細胞自主再生的另一種機制。
研究人員使用不同的體外損傷模型和運動模型在小鼠和人類身上觀察到，在肌肉損傷后，細胞核被吸引到損傷部位，加速受損部位的修復。“實驗表明，肌細胞核移動到損傷部位導致了mRNA分子的局部傳遞。這些mRNA分子在損傷部位被轉錄為蛋白質，成為肌肉修復的基石。”羅曼解釋說。
研究帶頭人普拉·穆尼奧斯—卡諾維斯補充說：“在運動引起肌肉損傷后，小鼠和人類的這種肌肉纖維的自我修復過程都會迅速發生，因此代表了一種修復輕微損傷的快速高效的保護機制。”他表示，這一發現是理解肌肉生物學、生理學和肌肉功能障礙的重要進步。
除了對肌肉研究的意義外，這項研究還引入了更一般的細胞生物學概念，如細胞核向損傷部位的運動。
“細胞核是細胞內最大的細胞器，但細胞核運動的原因在很大程度上是未知的。現在，我們在成年期細胞修復和再生過程中證明了這種現象的功能相關性。”共同領導這項研究的埃德加·戈麥斯教授說。