肌肉在被损伤或剧烈运动后，要依赖干细胞完成复杂的再生过程。葡萄牙分子医学研究所和西班牙庞培法布拉大学的研究人员最近发现了一种生理损伤后肌肉修复的新机制，该机制依赖肌纤维细胞核的重新排列，且独立于肌肉干细胞。这种保护机制有助于人们更广泛地了解生理学和肌肉修复，相关论文发表在近日的《科学》杂志上。
骨骼肌是参与运动的主要器官，其有多个细胞核，这在人体中几乎是独一无二的。肌细胞的收缩可能导致肌肉损伤。研究论文主要作者威廉·罗曼解释说：“即使在生理条件下，机械压力往往会导致细胞损伤，再生对于肌肉承受机械压力至关重要。”
过去几十年里，科学家们深入研究了肌肉再生，但大多数研究都集中在肌肉干细胞等的再生机制上。此次，研究人员发现了肌肉细胞自主再生的另一种机制。
研究人员使用不同的体外损伤模型和运动模型在小鼠和人类身上观察到，在肌肉损伤后，细胞核被吸引到损伤部位，加速受损部位的修复。“实验表明，肌细胞核移动到损伤部位导致了mRNA分子的局部传递。这些mRNA分子在损伤部位被转录为蛋白质，成为肌肉修复的基石。”罗曼解释说。
研究带头人普拉·穆尼奥斯—卡诺维斯补充说：“在运动引起肌肉损伤后，小鼠和人类的这种肌肉纤维的自我修复过程都会迅速发生，因此代表了一种修复轻微损伤的快速高效的保护机制。”他表示，这一发现是理解肌肉生物学、生理学和肌肉功能障碍的重要进步。
除了对肌肉研究的意义外，这项研究还引入了更一般的细胞生物学概念，如细胞核向损伤部位的运动。
“细胞核是细胞内最大的细胞器，但细胞核运动的原因在很大程度上是未知的。现在，我们在成年期细胞修复和再生过程中证明了这种现象的功能相关性。”共同领导这项研究的埃德加·戈麦斯教授说。