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肌肉营养不良症（即肌肉萎缩症）是一种遗传性疾病，其特征是骨骼肌进行性病变，导致肌肉逐渐退化和萎缩。目前尚无治愈方法，但物理治疗或药物治疗可缓解症状。美国西北大学医学院的最新研究表明，特殊编程的干细胞为肌肉再生疗法提供了新的可能性。

该研究结果发表在《Nature Communications》杂志上。Elizabeth J. Ward遗传医学教授Elizabeth McNally博士和McNally实验室博士后Mattia Quattrocelli博士是研究的合作者。

过去的研究表明，小鼠中胚层的iPSC源性干细胞（MIP）可促进小鼠肌肉再生，但人类MiPs是否具有类似潜能尚不清楚。为此，西北大学医学院的科学家进行了实验验证。他们将人类MiP细胞注射到肌肉退化的小鼠模型中，发现与未经治疗的对照组相比，实验组小鼠的心脏体积增加，肌肉结构有所改善。当降低MiP细胞浓度时，效果则相反。

图像显示MiPs诱导心脏和肌肉组织再生（绿色），以及当MiPs降低时再生组织遭破坏。图片来源：西北大学

这一结果为人类MiPs具有再生潜力提供了进一步证据。此外，研究还探讨了如何改善这些干细胞分化为骨骼肌和心肌的能力。McNally说：“虽然我们可以让干细胞分化为心脏细胞，但使其分化为肌细胞并不容易。或许，使用骨骼肌中成血管细胞（MAB）生成的MiP细胞是个可行的解决方案。”

研究显示，与来自成纤维细胞（一种结缔组织细胞）生成的MiP相比，MAB-MiPs可生成更多的骨骼肌细胞。另一方面，产生心肌细胞的能力在两者之间相当。MicroRNAs（miRs）有助于表观遗传调控干细胞的分化。在这项研究中，用microRNA Cocktail刺激成纤维细胞MiPs表现出更大的潜力，极大地改善了纤维细胞MiPs的骨骼肌分化，使其效果与MAB-MiPs相当。

未来，除了新注射的干细胞外，这些microRNA Cocktail还可用于动员现有的干细胞，为肌肉再生疗法增添了新的可能性。Quattrocelli说：“本研究最具创新性的方面之一是确定了microRNA Cocktail的作用，从而提高了人类MiP改善营养不良肌肉功能的固有效率。下一步是利用这些发现提高microRNA Cocktail疗法的安全性，并使这一新治疗方法更接近临床标准。”

McNally和Quattrocelli计划继续探索microRNA的调控和MiPs在肌肉再生中的应用，希望在更大的动物模型中得到验证，最终造福更多患者。Quattrocelli说：“如果安全性和有效性能在更大的动物模型中得到证实，这种基于细胞的方法理论上可帮助对抗许多类型的肌肉退化。”