EMBO Mol Med：骨骼肌组织首次在培养皿中被制出

  近日，一项刊登于国际杂志EMBO Molecular Medicine上的研究论文中，来自意大利、以色列及英国的研究人员利用一种新型的组织工程学技术在小鼠体内成功制造出了成熟的功能性骨骼肌，科学家们利用培养皿中工程化的细胞在特殊支架上生长来促进骨骼肌的生长，随后将支架植入正常具有收缩功能的骨骼肌附近，从而使得新生长的骨骼肌可以获得营养并不断生长；研究者表示，这种新型技术可以为一系列肌肉障碍患者提供特殊的疗法来改善患者的生存质量。

  文章中，研究人员利用名为“mesoangioblasts”的肌肉前体细胞进行研究，使其生长在含有水凝胶的组织培养皿中，随后对细胞进行遗传修饰使其可以产生促血管及神经细胞生长因子，因此这种工程化的细胞就会表达一种蛋白生长因子，从而吸引其它必要的细胞来产生血管及神经组织，进而促进新生的肌肉纤维的生存和成熟。

  当将支架置入到小鼠皮肤下层的骨骼肌表面时，成熟的肌肉纤维就会在数周内形成一种成熟完整的功能性肌肉组织，而利用这种支架移除小鼠机体中受损的肌肉则可以有效帮助小鼠进行肌肉功能的恢复。骨骼肌在组织工程领域的研究是一项非常大的挑战，但同时其对于开发治疗多种肌肉不可逆损伤的疗法又非常关键，比如治疗杜兴氏肌肉营养不良症等；截止到目前为止，尝试在体内或体外重建功能性的肌肉组织并未实现，而即便是在体外产生的人工肌肉组织也并不能在体内生存，因为宿主并不会产生必要的神经和血管来维持这种外来肌肉组织的生存。

  研究者Cesare Gargioli表示，人工器官的形态学及结构组织与天然的骨骼肌非常相似，未来，不可逆转的肌肉损伤或许可以通过向患者机体患处植入包含水凝胶和肌肉组织的支架来实现损伤肌肉组织的修复；本文中研究人员成功地开发出了完整的具有功能性的骨骼肌组织，这就为后期开发治疗多种肌肉损伤患者的新型疗法提供了新的研究线索和希望。（转化医学网360zhyx.com）

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In vivo generation of a mature and functional artificial skeletal muscle
EMBO Molecular Medicine DOI: 10.15252/emmm.201404062
Claudia Fuoco1, Roberto Rizzi2,3, Antonella Biondo1, Emanuela Longa4, Anna Mascaro4, Keren Shapira-Schweitzer6, Olga Kossovar6, Sara Benedetti4, Maria L Salvatori1, Sabrina Santoleri1,†, Stefano Testa1, Sergio Bernardini1, Roberto Bottinelli4,7, Claudia Bearzi2,3, Stefano M Cannata1,*, Dror Seliktar6, Giulio Cossu5,8,* andCesare Gargioli1,2,*
Extensive loss of skeletal muscle tissue results in mutilations and severe loss of function. In vitro-generated artificial muscles undergo necrosis when transplanted in vivo before host angiogenesis may provide oxygen for fibre survival. Here, we report a novel strategy based upon the use of mouse or human mesoangioblasts encapsulated inside PEG-fibrinogen hydrogel. Once engineered to express placental-derived growth factor, mesoangioblasts attract host vessels and nerves, contributing to in vivo survival and maturation of newly formed myofibres. When the graft was implanted underneath the skin on the surface of the tibialis anterior, mature and aligned myofibres formed within several weeks as a complete and functional extra muscle. Moreover, replacing the ablated tibialis anterior with PEG-fibrinogen-embedded mesoangioblasts also resulted in an artificial muscle very similar to a normal tibialis anterior. This strategy opens the possibility for patient-specific muscle creation for a large number of pathological conditions involving muscle tissue wasting.