研究背景
骨骼肌再生過程由肌肉駐留干細胞——肌肉衛星細胞（MuSCs）主導。當肌肉組織受損時，MuSCs能夠迅速響應環境信號，被激活進入細胞周期，進而增殖并分化為肌細胞，最終融合形成新的肌纖維。已有研究表明，該過程伴隨MuSCs在代謝、轉錄、翻譯及形態結構等方面的多重狀態變化，然而MuSCs從靜息狀態轉變為激活狀態的具體機制尚不明確。
內容摘要
日本靜岡大學研究人員近期發現，離子通道TRPM7通過介導Mg2?內流從而觸發MuSCs的激活，揭示了肌肉損傷再生過程中的MuSCs激活分子機制，為肌肉再生研究及相關損傷治療提供了重要的分子機制與潛在介入策略。
研究結果
1. TRPM7缺失導致小鼠肌肉再生障礙
研究者發現TRPM7在MuSCs中高表達，同時損傷環境下MuSCs內Mg2?濃度升高。通過注射心臟毒素（CTX）構建小鼠脛前肌損傷模型，作者發現與對照組相比，TRPM7敲除小鼠在損傷后肌肉再生能力顯著降低，具體表現為肌纖維橫截面積減小、再生肌肉組織重量下降、再生標志物eMyHC表達下調以及Pax7陽性的MuSCs數量減少。
2. TRPM7調控MuSCs細胞周期與肌生成
為進一步探究TRPM7功能，作者使用索尼MA900細胞分選儀分離MuSCs并進行RNA-seq分析。結果顯示TRPM7缺失后，細胞周期相關基因（如Cdk1、Cdk4）表達下調，肌生成調控因子（如MyoD、Myog）表達降低，線粒體功能相關基因表達也受損。通過免疫熒光實驗進一步檢測肌肉再生及細胞周期標志物發現，TRPM7缺失小鼠中MuSCs的Ki67、EdU、Cyclin D及pRb信號顯著減弱，表明TRPM7缺失影響了MuSCs的細胞周期進程與增殖能力。
3. TRPM7缺失導致MuSCs激活障礙
靜止期突起是未激活MuSCs的典型形態特征，細胞激活后這些突起會回縮。作者通過觀察和統計發現TRPM7缺失或Mg2?缺乏均導致MuSCs無法正常激活，其靜止期突起保留比例顯著升高。進一步研究顯示，TRPM7缺失還會影響pERK和RhoA的表達，提示TRPM7在MuSCs激活過程中參與調控MAPK信號通路。
4. Mg2?補充可挽救TRPM7缺失表型
為驗證TRPM7是否通過Mg2?調控MuSCs激活，研究人員對TRPM7敲除小鼠的肌纖維樣本進行Mg2?補充處理。結果顯示，補充Mg2?后MuSCs增殖能力顯著恢復，EdU陽性細胞數量增加，MyoD和CyclinD1表達水平回升。同時，pS6表達上升，細胞大小恢復正常，表明細胞生長狀態得到改善。
研究中MA900分選精彩應用
1. 從肌肉組織中分選MuSCs
本研究基于在體小鼠肌肉損傷模型探索MuSCs的激活機制，從肌肉組織中分離獲得高純度、高活性MuSCs是研究深入的前提和基礎。作者使用MA900智能流式分選儀成功分選出高純度、高活性的MuSCs，用于后續培養及多種標志物檢測，從而深入解析細胞功能狀態的變化，體現了MA900精確優異的高純分選和細胞活性保持能力。
2. 胞內離子濃度檢測
作者借助MA900對MuSCs進行鋅、鈣和鎂離子細胞內染色分析，探測MuSCs在損傷激活過程中離子濃度的動態變化，展現了MA900精確且高靈敏度的信號檢測與分辨能力。
總結
本研究旨在探索MuSCs在損傷條件下的激活機制。作者發現，TRPM7通過調控Mg2?內流觸發MuSCs的激活，并影響其后續的細胞周期進程與增殖能力，在肌肉纖維的損傷修復與再生進程中發揮關鍵作用。該研究為揭示MuSCs激活機制和探索肌肉損傷治療策略提供了重要數據支持。在研究過程中，MA900憑借其高純度、高活性的分選性能以及高靈敏度的信號檢測分辨能力，為MuSCs相關研究提供了精確可靠的流式分析分選技術保障。
