Исследование на грызунах демонстрирует потенциал регенерации мышц "внутри тела"
Новое исследование на мышах и крысах, проведенное в Институте регенеративной медицины Медицинского центра Уэйк Форест Баптист, предполагает, что регенерация мышечной ткани "внутри тела" может быть возможна за счет использования естественных восстановительных сил организма.
Исследовательская группа продемонстрировала способность рекрутировать стволовые клетки, способные формировать мышечную ткань, на небольшой кусочек биоматериала (скаффолд), имплантированный в мышцу ноги животных. Ключом к успеху стало использование белков, участвующих в клеточной коммуникации и формировании мышц, для мобилизации клеток.
"Мы разработали специфическую для мышц систему скаффолдов, которая может активно участвовать в функциональной регенерации тканей", — сказал доктор Санг Джин Ли, старший автор исследования.
Проблема текущих методов:
- Текущее лечение при повреждении больших сегментов мышц — хирургическое перемещение мышцы из одной части тела в другую, что снижает функцию в месте-доноре.
- Альтернативный подход — инженерия мышц в лаборатории из биопсии — требует забора ткани и сложностей со стандартизацией клеток.
Цель исследования: обойти эти проблемы, продемонстрировав мобилизацию мышечных клеток к целевому участку для регенерации.
Ход исследования:
- Ученые имплантировали скаффолды в мышцу голени крыс. Через несколько недель в них были обнаружены мышечные сателлитные клетки (прогениторные клетки) и стволовые клетки, способные дифференцироваться в мышечные клетки in vitro. Также в скаффолде сформировалась сеть кровеносных сосудов.
- Затем скаффолды были модифицированы для высвобождения белков, участвующих в формировании мышц. Наибольший эффект на рекрутирование клеток оказал инсулиноподобный фактор роста 1 (IGF-1).
- Скаффолды с IGF-1 содержали до четырех раз больше клеток, чем обычные скаффолды, и в них наблюдалось усиленное образование мышечных волокон.
"Белок эффективно способствовал рекрутированию клеток и ускорял регенерацию мышц", — отметил Ли.
Следующие шаги: оценка способности регенерированной мышцы восстанавливать функцию и тестирование клинической применимости на крупной животной модели.