Sự sẵn có của phân tử tế bào (cell-autonomous), các marker chuyển đổi đặc hiệu
mô cho phép xáic định rõ ràng về sự tồn tại của các tế bào tiền thân tạo cơ có nguồn
gốc từ các mô khác hơn so với cơ xương. Sau khi cấy ghép (cấy ghép cả tủy xương
hoặc tiêm trực tiếp vào cơ xương), các tế bào này, được xác định bằng biểu hiện gen chuyển, tham gia trong tái tạo cơ ở chuột hoang dại và / hoặc bị loạn dưỡng (Hình 2.6 và Bảng 2) và cuối cùng đi vào nhóm tế bào satellite. Khả năng biệt hóa tạo cơ có thể
phụ thuộc vào phản ứng dung hợp (và do đó tiếp xúc với các hoạt động chủ đạo của
MyoD) vẫn còn, nhưng cơ xương,điều này sẽ là một phần của cơ chế sinh lý tạo ra
các mô. Dưới đây, chúng tôi mô tả ngắn gọn một số ví dụ của những tế bào tạo cơ
không chính thống (Francesco, 2010).
Bảng 3. Đặc tính của tế bào tiền thân khác trong quá trình tái tạo cơ khác với tế bào satellite
6.1. Các tế bào từ ngoại bì: Các tế bào gốc thần kinh
Đến nay, các tế bào gốc thần kinh ( cả chuột và người) chỉ có nguồn gốc từ các tế
bào ngoại bì cái mà đã từng cho thấy sự biệt hóa trong cơ xương khi đồng nuôi cấy
với các nguyên bào cơ xương hoặc chuyển vào các cơ xương tái tạo. Thât thú vị, các tế
bào biểu hiện Myf5 tồn tại trong não, dây thần kinh, đâng gợi ra một hiệu quả khó hiểu đã vắt đầu thể hiện rõ ràng trong in vitro (Francesco, 2010).
6.2. Các tế bào tạo máu (HSC)
Bằng chứng đầu tiên của phát triển in vivo của cơ xương từ các tế bào tủy xương (BM) đã được báo cáo trong năm 1998 trong một nghiên cứu sử dụng những
con chuột biến đổi gen thể hiện một nhân lacZ dưới sự kiểm soát của promoter nhanh chuỗi nhẹ myosin cơ vân 1/3 (MLC3f). Sau khi cấy ghép của BM từ những con chuột
biến đổi gen sau khi tổn thương thấyβ-gal dương tính không rõ ràng đã được phát hiện
trong các sợi tái sinh, chứng minh rằng BM chuột có chứa tế bào tiền thân cấy ghép có thể được đưa vào một cơ bị tổn thương thông qua lưu thông, nơi chúng tham gia sửa
chữa cơ bắp . Điều này mở ra khả năng điều trị bệnh loạn dưỡng cơ bằng BMT, nhưng
công trình trên những con chuột chỉ ra rằng, thật không may, tần số của sự kiện này là quá thấp, ngay cả trong một cơ bắp kinh niên bị loạn dưỡng tái sinh và ngay cả khi tế
bào tiền thân quần thể phụ (SP) - làm giàu phần cấy ghép . Để giải quyết vấn đề này, các thí nghiệm sau đó đã được xác định một điều hiếm tiền thân, tế bào tiền thân có khả năng tạo cơ cao, nhưng những nghiên cứu đã cho đến nay đã thành công khiêm tốn. Các phần tạo máu, phần CD45 + của BM đã được xác định là quần thể tế bào với
tiềm năng tạo cơnhưngở tần số rất thấp. Cùng với nhau, những dữ liệu này gợi ý rằng
HSCs hoặc một tế bào chưa biết trong tương lai được xác định thể hiện một số marker chung với tế bào gốc tạo máu thật sự có tiềm năng tạo cơ. Cách tiếp cận gần đây đã xác nhận rằng các tế bào tạo máu có tiềm năng tạo cơnhưng không không đúng trong
thời kỳ biệt hóa tạo cơ sẽ xảy ra (Francesco, 2010).
Một quần thể phụ của các tế bào đang lưu thông thể hiện CD133 (cũng được biết đến như là Ac133), một marker đặctrưng tốt của HSCs, cũng thể hiện các marker tạo cơ sớm . Khi được tiêm vào lưu thông của những con chuột bị loạn dưỡng scid / mdx, tế bào CD133 +này đã được tìm thấyđể góp phần sửa chữa cơ bắp, phục hồi lực, và
một quàn thể tế bào cơ có nguồn gốc từ các tế bào gốc có nguồn gôc từ cơ(MDSCs) thể hiện CD133. Hơn nữa, khi các tế bào CD133 + từ các bệnh nhân DMD được sửa
chữaqua phương pháp skipping exon thông qua lentivirus cho dystrophin exon 51, các tế bào này có thể điều chỉnh phục hồi hình thái và chức năng chuột scid / mdx). Vì vậy, các tiểu quần thể khác nhau của các tế bào tạo máu, có đặc tính vẫn chưa đầy đủ,
dường như có hiệu lực tạo cơ, nhưng không ai trong số thể hiện vai trò này ở tần số
cao (Francesco, 2010).
6.3 Các tế bào có nguồn gốc từ trung mô (khác hơn các tế bào tạo máu).
Nhiều loại khác nhau tế bào gốc / tế bào tiền thân của trung bì đã được biểu thị
tiềm năng tạo cơ, thường là sau khi điều trị bằng thuốc, biến đổi gen, hoặc đồng nuôi
cấy với các tế bào satllite hoặc nguyên bào cơ. Trong một số trường hợp, bằng chứng
tạo cơ trong in vivo đã được ghi nhận. Danh sách những tế bào như tế bào gốc trung mô (MSC), tế bào tiền thân trưởng thành đa năng (MAPCs), tế bào MDSCs, tế bào CD133 +, mesoangioblasts (MABs), các tế bào tiền thân nội mô (EPC), và tế bào gốc có nguồn gốc từ mỡ, tất cả đềuđược mô tả ngắn trong bảng 2 (Francesco, 2010).
Bước đầu xác định như các tế bào đang lưu thông biểu CD34 và kinase-1 gan thai nhi (FLK-1, còn được gọi là VEGFR2), các tế bào EPC đã được chứng minh là co stheer cấy ghépđược và tham gia tích cực vào sự hình thành mạch trong điều kiện
sinh lý và bệnh lý khác nhau. Sau đó người ta thấy mới bị phân lập trong người tế bào CD34 + dây máu được tiêm vào cơ bắp thiếu máu cục bộđã không chỉ tăng lênđể các tế bào nội mô mà còn đến tế bào cơ xươngở chuột ). Phù hợp với điều này, Péault và
các đồng nghiệp đã xác định được các tế bào có tiềm năng tạo cơ cao trong lớp nội
mạc mạch máu cảu các tế bào cơ xương người trưởng thành. Những tế bào màng trong
cơngười, trong đó đại diện cho ít hơn 0,5% của các tế bào trong cơxương người lớn đã tách ra, biểu hiện các marker tế bào cả tạo cơ và nội mô (CD56 + CD34 + CD144 + CD45-), biểu lộ cái thời kỳ biệt hóa dài, có một kiểu nhân bình thường, và khi cấy vào chuột SCID, tạo khả năng tái sinh các sợi trong cơ bắp bị thương (Francesco, 2010).
Các tế bào gốc có nguồn gốc từ mỡ đa năng ở người (hMADS), được phân lập từ
mô mỡ, biệt hóa thành các tế bào tạo mỡ, nguyên bào xương và nguyên bào cơ. Gần đây, khả năng sửa chữa cơ và tạo cơ của hMADS đẫ được làm tăng khả năng biểu
biểu hiện mạnh trong in vivo, sự biệt hóa đa tiềm năng của chúng và tập tính đặc
quyền miễn dịch đề nghi rằng các tế bào hMADS có thê rlaf một công cụ quan trong
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Bruce M. Carlson, Denervation and the Aging of Skeletal Muscle. Basic Appl Myol 14(3) 135-139, 2004.
2. C. Florian Bentzinger, Yu Xin Wang and Michael A. Rudnicki, Building Muscle: Molecular Regulation of Myogenesis. November 29, 2012 - Published by Cold Spring Harbor Laboratory Press.
3. David L. Stocum, Regenerative Biology and Medicine, Academic Press, 2006, p221 – 229 4. David L. Stocum, Regenerative Biology and Medicine, Academic Press, 2012, chapter 6. 5. Fabien Le Grand, et al, Six1 regulates stem cell repair potential and self-renewal during skeletal muscle regeneration. Published September 3, 2012.
Maria Karalaki, et al, Muscle Regeneration: Cellular and Molecular Events. in vivo 23: 779- 796 (2009).
6. Roel W. Ten Broek, Sander Grefte, and Johannes W. Von Den Hoff, Regulatory Factors and Cell Populations Involved in Skeletal Muscle Regeneration, Physiol. 224: 7–16, 2010. Wiley-Liss, Inc.
7. Sophie B.P Chargé & Michael A. Rudnicki, Cellular and Molecular Regulation of Muscle Regeneration, Physiol Rev, Vol 84, 2004.
8. Ten Broket et al, Regulatory Factors and Cell Populations Involved in Skeletal Muscle Regeneration, J. Cell. Physiol. 224: 7–16, 2010.
9. Wada et al, Generation of different fates from multipotent muscle stem cells, Development 129, 2987-2995, 2002.
10. Young-Jin Son, Joshua T. Trachtenberg and Wesley J. Thompson, Schwann cells induce and guide sprouting and reinnervation of neuromuscular junctions, Trends Neurosci.(1996) 19, 280–285.
11. Zammit, Partridge, Yablonka-Reuveni, The Skeletal Muscle Satellite Cell: The Stem Cell That Came in From the Cold, Volume 54(11): 1177–1191, 2006.
12. Zhengdong Kong, Zhiying Zhang, Haiyan Lin, Chuansen Zhang, Role of neuregulin-1 in peripheral nerve injury. Volume 5, Issue 14, July 2010.
Danh sách các hình trong bài
Hình 1.1 Biểu đò cắt ngang của tế bào cơ xương.
Hình 1.2 (A) Phần cắt ngang của cơ xương cho thấy các sợi cơ riêng biệt.
Hình. 1.3. Đặc điểm hình thái cơ xương động vật có vú trưởng thành.
Hình 2.1 (A) Ảnh phóng xạ tự ghi của một sợi cơ gà đã đánh dấu với 3 H-thymidine trong thí nghiệm in vitro.
Hình 2.2 Nguồn gốc của các tế bào satellite.
Hình 2.3 Phân bố của các tế bào satellite cơ trên các sợi cơ đã phân lập. Hình 2.4 Xác định các tế bào satellite cơ bằng cách sử dụng marker phân tử.
Hình 2.5 Sơ đồ của sự phát triển tế bào satellite và các marker điển hình của từng giai đoạn.
Hình 2.6 Sự phân chia tế bào không đối xứng trải qua quá trình hoạt hóa của các tế bào satellite.
Hình 2.7 Hai mô hình phổ biến giải thích sự tự làm mới và biệt hóa của các tế bào satellite trong các cơ.
Hình 2.8 Tính đa năng của các tế bào cơ chuột (MMCs) có nguồn gốc từ các tế bào satelite.
Hình 3.1 Sơ đồ các pha chồng lấp trong sự tái tạo của cơ bắp chân ở chuột ghép tự do
Hình 3.2 Các con đường tín hiệu của quá trình sinh cơ trong phôi và quá trình tái tạo cơ.
Hình 4.1 Các yếu tố tín hiệu liên quan đến hình thành cơ xương trong phôi.
Hình 4.2. Vị trí SC và các tín hiệu kích hoạt. ECM: chất nền ngoại bào.
Hình 4.3. Sơ đồ minh họa sự kích hoạt, phát triển và biệt hóa các tế bào SC sau chấn thương.
Hình 4.4. Các con đường tín hiệu tái tạo cơ.
Hình 4.5 Ảnh hưởng của các yếu tố ức chế sinh trưởng đến sự hoạt hóa SC.
Hình 4.6. (A) Các nguồn Myostatin. (B) Ảnh hưởng của Follistatin đến hình thành cơ ở chuột.
Hình 5.1 Kết quả thí nghiệm của Carlson.
Hình 5.2 Sự phân bố dây thần kinh trong một số cơ.
Hình 5.3 Vai trò của các tế bào Schwann trong việc tái tạo các dâythần kinh ngoại vi và tái phân bố thần kinh cơ
Hình 5.4 Vai trò các tế bào Schwann trong việc kích thích và hướng dẫn mọc thần thầnkinh trong cơ tái sinh một phần.