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这期《细胞》的封面由中国漫画作者使徒子结合研究结果创作，“以复古漫画致敬上世纪20年代美国很流行的一则肌肉广告”。图片来源：cell.com

对于身患肌营养不良或其他肌肉萎缩疾病的患者来说，骨骼肌的再生极为困难。近期《细胞》杂志的封面研究报道，波士顿儿童医院干细胞项目的研究人员利用斑马鱼筛选出能促进干细胞分化为肌肉细胞的化合物。文章第一作者、哈佛医学院的许枞邀请其高中好友、插画家使徒子设计了这期封面。

研究人员筛选出的药物能够使小鼠肌卫星细胞（成肌祖细胞）增殖，并使人诱导性多能干细胞（iPSC）分化为肌肉组织。人工合成的肌肉组织有望用于治疗战场创伤和运动损伤导致的肌肉萎缩。波士顿儿童医院干细胞项目负责人莱纳德·索恩（Leonard Zon）希望未来几年这些细胞能进入临床试验，帮助肌肉损伤患者。此外，该药物筛选方法也可应用于其他疾病研究。

研究初期，斑马鱼（Danio rerio）是核心模型。索恩团队将斑马鱼卵裂球置于384孔培养板中，每孔加入不同化合物，观察斑马鱼发育。通过基因修饰，新产生的肌卫星细胞带绿色荧光标记，肌纤维带红色荧光标记，从而快速定量不同样品中的肌肉干细胞和肌纤维。

“以前分析384孔板数据需数月，现在自动成像仪一周即可完成。”索恩说。团队筛选出6种能增加骨骼肌干细胞数目的化合物，包括腺苷酸环化酶激活剂佛司可林、两种钙蛋白酶抑制剂和三种糖原合成酶激酶GSK3β抑制剂。

随后，他们与哈佛医学院合作，在杜兴氏肌营养不良小鼠模型中验证。佛司可林（Forskolin）能增加小鼠肌肉干细胞数量。索恩指出：“制造更多肌肉干细胞，就能获得更多肌肉。”经佛司可林处理后，小鼠肌卫星细胞显著增多，植入活体后仍保持成肌活性。

最后，研究转向人类细胞。他们从杜兴氏肌营养不良患者皮肤细胞诱导出iPSC，发现佛司可林、碱性成纤维细胞生长因子（bFGF）和GSK-3β抑制剂的组合能将iPSC重编程为肌肉细胞。这表明鱼类、啮齿类和灵长类动物的肌肉发育程序高度保守，过去3亿年间脊椎动物肌肉发育通路基本未变。

将斑马鱼快速筛选系统与患者特异性iPS细胞结合，可高效筛选大量化合物和培养条件。索恩认为这将极大推动治疗方案开发。“用iPS细胞制造不同组织需摸索培养条件，这很困难。但我们开发了便捷系统，无需预先假设，只需筛选、观察结果，再深入研究。”

美国马约诊所（Mayo Clinic）再生医学科主任安德烈·特尔兹克（Andre Terzic）评价：“该成果解决了生产人类肌肉细胞和治疗肌肉疾病领域的重要需求。”索恩下一步目标是走向临床，将细胞移植到患者体内。其团队已开发大规模斑马鱼药物筛选系统并申请专利，获得麻省生命科学中心及美国军方资助。在科幻迷眼中，这项成果或许还能用于制造“绿巨人”般的强大人类。