在細胞水平上，修復肌肉組織的方法非常複雜。身體對所有形式的損傷的反應並不相同。運動損傷引起的突然肌肉撕裂與緩慢撕裂有很大不同。在各種情況下發現的肌肉力量，例如肌營養不良症
辛辛那提兒童醫院的一個研究小組發現了一種常見且意想不到的修復過程。這可能有助於身體從多種類型的肌肉損傷中恢復。研究結果於 2025 年 11 月 21 日在線發布。 現代生物學– 該項目由第一作者 Gyanesh Tripathi 博士和共同主要作者 Michael Jankowski 博士領導，Michael Jankowski 博士負責辛辛那提兒童麻醉科的研究，並擔任兒科疼痛研究中心基礎科學研究副主任。
新發現的機制涉及巨噬細胞。這是一種免疫細胞 這些細胞通常被認為像小型清潔隊一樣發揮作用。有助於消除細菌、死細胞和其他不需要的物質
神經元樣修復信號
“最令人驚訝的事情是發現巨噬細胞具有突觸特性，可以將離子傳遞到肌肉纖維，以幫助受傷後的修復，”揚科夫斯基說。 “這正是神經元的工作方式。它以非常快速的突觸方式工作來控制修復。”
科學家們早就知道巨噬細胞通過釋放引起炎症的細胞因子和趨化因子來應對肌肉損傷。影響疼痛并有助於促進肌肉纖維的生長和再生
尋找緩解疼痛的方法已經取得了不同的進展。
研究小組最初的目標是找到一種減輕手術後恢復過程中疼痛的方法。他們正在尋找最終可以減少對具有顯著副作用的止痛藥的需求的線索。
儘管他們還沒有找到緩解疼痛的新方法，但他們確定了一個可以讓肌肉修復更快發生的過程。這些發現可能支持未來治療急性肌肉萎縮和損傷的方法的開發。這些發現還表明，巨噬細胞最終可能充當針對更廣泛醫療狀況的細胞療法的專門“傳遞工具”
“這些是巨噬細胞浸潤。這是一種非常特殊的類型。它們不是已經存在於組織中的東西。這些事情發生在損傷發生後，”揚科夫斯基說。
快速肌肉激活的實時證據
在使用兩種不同類型損傷的小鼠模型進行的實驗中，研究人員研究了巨噬細胞如何與形成肌肉組織的肌纖維相互作用。他們還能夠捕捉到這一事件發生時的關鍵時刻。
研究小組觀察到這些免疫細胞與肌纖維形成突觸接觸。僅使用少量的設計化學品。刺激巨噬細胞然後巨噬細胞將鈣離子直接釋放到肌纖維中。為了加速最初的癒合過程，研究人員在 10 到 30 秒內測量了受損肌肉內的電活動爆發。
“這發生得非常快。你幾乎可以立即刺激巨噬細胞並引起肌肉痙攣，”揚科夫斯基說。
在損傷和疾病模型中發現治療效果。
相同類型的巨噬細胞驅動的信號傳導也有助於患有疾病樣肌肉損傷的小鼠。得知受傷後，免疫細胞聚集在該區域並刺激肌肉纖維的活動。 10天后，接受這種治療的小鼠比對照組的小鼠有明顯更多的新肌纖維。
“類似的突觸反應在這兩種情況下都會起作用，”揚科夫斯基說。
下一步研究步驟
需要進一步的工作來確定人類巨噬細胞在肌肉受傷時是否表現相似。如果是這樣，研究人員仍然需要學習如何引導或控制該過程，使其能夠安全地用作治療。
該團隊還對意想不到的結果感興趣。雖然浸潤的巨噬細胞加速了癒合，但似乎並不能減輕急性疼痛。了解發生這種情況的原因可能有助於解釋為什麼大約 20% 的接受手術的兒童術後仍會出現慢性疼痛。
展望未來研究人員希望探索巨噬細胞是否可以傳輸信號或其他有用的物質。它可以進入肌肉細胞嗎？
辛辛那提兒童醫院的合著者包括 Adam Dourson 博士、Fabian Montecino-Morales 博士、Jennifer Wayland 碩士、Sahana Khanna、Megan Hofmann、Hima Bindu Durumutla 碩士、Thirupugal Govindarajan 博士、Luis Queme 醫學博士和 Douglas Millay 博士。辛辛那提兒童醫院的生物分析和成像設施也為這項工作做出了貢獻。
這項研究的資金來自美國國立衛生研究院的資助。 （R01NS105715、R01NS113965、R61/R33AR078060、R01AR068286、R01AG082697）和辛辛那提兒童醫院研究基金會。
