肌肉有力量，生命才会有力量。正如人们常说：“运动赋予生命以意义”，而运动最大的好处就是使肌肉组织更为坚实，从而使身体更加健康。强壮的肌肉组织有时甚至是生命力旺盛的“象征”。
然而，现实却是无论进行何种锻炼，随着年龄的增长，肌肉组织都在走下坡路。大约在35岁左右，人体肌肉开始失去紧实感，力量减弱，曾经轻松完成的活动变得困难。到了七八十岁，肌肉组织衰退至令人感到虚弱，甚至完成简单动作都成为一项巨大挑战。
为了抵抗衰老，延缓肌肉退化成为了备受关注的又一热门话题。尽管衰老似乎是不可避免的，但干细胞技术的涌现正在有效减缓人类的衰老速度。凭借其独特的“细胞力量”，干细胞技术为我们展示了健康长寿的无限前景。
多项研究证实：干细胞修复肌肉损伤极具潜力
干细胞作为人体的“种子细胞”能够分化为体内的各种类型细胞，分化成肌肉细胞就会变成肌肉组织，分化为心肌细胞就会影响到心脏构成，还包括受损组织如韧带、肌腱、软骨和骨骼等。
干细胞的这种功能也为临床干预运动损伤、肌肉损伤、肌肉萎缩等疾病提供了新的治疗途径。干细胞促进肌肉组织修复的机制主要通过旁分泌作用、外泌体调节、机械刺激三条途径：
旁分泌作用：间充质干细胞生成大量可溶性细胞因子，拮抗细胞凋亡，促进肌纤维再生修复，拮抗炎症细胞的毒性反应；
外泌体调节：富含数百种胞外蛋白、核酸以及细胞因子，下调炎症细胞因子并改变巨噬细胞比例，促进肌纤维增殖修复和心血管形成，抑制转化生长因子的下游信号对抗纤维化；
机械刺激：对急性损伤迅速反应，通过营养因子支持肌肉干细胞的成肌活性，促进血小板反应蛋白增加，激活肌肉干细胞CD47受体，调节肌纤维增殖。
因此，干细胞有可能通过分化为特殊细胞类型，促进组织修复和再生、加速愈合来解决这些损伤，从而恢复运动功能。不仅如此，干细胞在运动医学中发挥治疗作用的机制是多方面的，还涉及分泌生长因子和抗炎分子以及调节免疫等过程，从而降低治疗后发生并发症的风险。下面我们通过一些临床研究案例来见证干细胞在肌肉损伤修复中的潜力。
1
干细胞修复肌肉损伤
肌肉损伤是运动者常见的困扰，传统的治疗往往需要漫长的康复期，有时伤病可能留下永久性影响。而干细胞可分化为特定细胞类型，如肌肉细胞，让其在受损的肌肉区域进行自我修复。有研究人员发现，经由干细胞疗法干预后，受伤肌肉纤维化均大幅减少，且恢复了抗萎缩蛋白的表达。
△小鼠脂肪干细胞和氯沙坦对受伤Mdx小鼠骨骼肌的治疗作用
采用这种方式可以刺激受损区域的再生，帮助形成新的肌肉组织，取代受损伤部分。从而在体内实现更快速的康复过程，缩短康复期，减轻运动者的痛苦，患者也可重获肌肉的力量和功能，重塑身体健康。
△所有组中损伤引起的肌肉纤维化均减少
另一项发表在《Stem Cell Research & Therapy》上的一篇研究发现，用被称为givinostat的人造小分子诱导干细胞分化成为肌肉祖细胞或肌肉细胞，能够促进肌肉的修复和再生。
为了支持研究进一步开展，美国国立卫生院给予了160万美元的经费补助（1RO1AG070145-01）。研究人员表示，他们的方法也可能适用于其他情况，包括任何衰老的细胞类型。目前，他们已经在中风和修复骨质等方面开展了研究。
△多能干细胞诱导的骨骼肌祖细胞与givinostat促进肌血管生成并恢复受损杜兴营养不良肌中的肌营养不良蛋白
干细胞疗法能够促进肌肉的再生，减轻炎症反应，从而缩短康复时间并改善肌肉功能，在多项干细胞干预肌肉损伤性疾病的案例中已经得到验证，且疗效显著。
2
干细胞临床治疗韧带撕裂
除了肌肉组织的修复，韧带也是支撑和维护机体运动状态的关键组织，而有研究证明，干细胞也可以在韧带损伤、撕裂的临床治疗中起到一定疗效。
印度尼西亚的研究团队在2022年进行的临床研究中使用了干细胞条件培养基来治疗前交叉韧带（ACL）撕裂，取得了令人满意的效果。
研究纳入了12名I-II级十字韧带撕裂患者，他们接受了关节镜手术和间充质干细胞输注。输注后，有5名患者在平均25.8周内成功恢复了竞技运动。一年后的随访评估显示，91.6%的患者膝关节基本恢复了正常。
△研究证实了干细胞在前交叉韧带（ACL）撕裂中的疗效
3
干细胞临床治疗肌肉萎缩
干细胞临床治疗肌肉萎缩的方式与肌肉损伤类似，但其独特之处在于其能够“激活沉睡的肌肉细胞”，唤醒“细胞力量”，促使其再次活跃起来。
在一项研究中，研究人员将肌肉萎缩的小鼠分为两组，一组采用将全功能MSC注射至体内的干细胞疗法，另一组则是传统疗法。研究发现，通过往体内注入功能完备的多能干细胞（MSCs），可以促进机体成肌细胞的增殖、活化及再生，促进肌肉再生和成熟。
△干细胞可促进肌肉再生，对肌肉萎缩起到一定作用
当然，对于罹患肌肉萎缩性疾病的治疗，干细胞也展现了不错疗效。例如Ullrich型先天性肌肉萎缩症（UCMD）、肌萎缩侧索硬化症（渐冻症）的研究中，干细胞的相关研究也展现了疗效。
多项研究表明，输注干细胞可起到较好的抗炎作用，调节小胶质细胞极化方向，虽然未能有效保护运动神经元数目，但能在一定程度上延缓运动障碍进展。干细胞在挽救肌肉萎缩性难治疾病的道路上正迈出坚实一步。
4
干细胞临床治疗老年退行性的肌肉衰减
修复受损伤的肌肉组织、韧带撕裂，干细胞都有不错效果，这主要在于干细胞的再生修复功能，而同样地，在针对老年退行性肌肉衰减的干预上，干细胞也展现出了相关潜力。
目前，研究人员已经证明向小鼠骨骼肌中移植少量的卫星细胞，可以在体内产生上百倍新的肌纤维。目前，肌肉干细胞抗衰老的研究主要集中在：骨骼肌肌肉干细胞的移植、间充质干细胞的移植、诱导多能干细胞的干预及抗衰老药物和抗衰老因子的干预。
△成体肌肉卫星细胞生态位细胞的干细胞功能、自我更新和行为异质性
这里提到的卫星细胞就是我们所说的肌肉干细胞，而未来使用这些卫星细胞移植技术，有望解决老年人肌肉萎缩问题，让生活无法自理的老人重新站起来。
△移植肌肉Notexin损伤后Myf5nLacZ/+单肌纤维移植衍生细胞的肌肉再生
5
干细胞临床治疗女性压力性尿失禁
女性压力性尿失禁已经成为世界五大疾病之一，发生比例高达50%，尤其是在绝经后的女性当中，甚至咳嗽、喷嚏、大笑这些小动作都会导致不自主溢尿。
而肌肉干细胞在其临床治疗上表现出广泛的前景。2007年美国研究人员进行的一项研究显示，通过给女性压力性尿失禁患者注射肌肉干细胞来加强括约肌的方法能够长期改善她们的病情。
△肌源性干细胞治疗压力性尿失禁的潜力
2012-2013年，科学家通过将超声引导下的成肌细胞注射入尿道外括约肌的方法治疗压力性尿失禁，也取得了良好的效果。
△括约肌内自体成肌细胞注射治疗压力性尿失禁
当然，除了一些和肌肉组织相关的研究之外，干细胞也在多项临床试验中被证明在肌营养不良、骨骼肌损伤，甚至骨关节炎、骨折等疾病治疗中有显著效用，这也令干细胞成为了运动员青睐的疗法，让无数运动员重返巅峰时刻。
因为具备超强分化能力，组织再生修复能力，干细胞一直以来都是科学家们研究的热门话题，随着再生医学的不断发展，干细胞疗法还将帮助更多疾病治疗，改善人们的生活质量，成为现代人健康生活的新选择。
参考资料：
[1] Snow MH. Myogenic cell formation in regenerating rat skeletal muscle injured by mincing. II. An autoradiographic study. Anat Rec. 1977 Jun;188(2):201-17.
[2] Kuang S, Kuroda K, Le Grand F, Rudnicki MA. Asymmetric self-renewal and commitment of satellite stem cells in muscle. Cell. 2007 Jun 1;129(5):999-1010.
[3]Yoshioka, K., Nagahisa, H., Miura, F., Araki, H., Kamei, Y., Kitajima, Y., ... Ono, Y. (2021). Hoxa10 mediates positional memory to govern stem cell function in adult skeletal muscle. Science Advances, 7(24), eabd7924. doi:10.1126/sciadv.abd7924
[4]Loss of adult skeletal muscle stem cells drives age-related neuromuscular junction degeneration.https://elifesciences.org/articles/26464
[5] Lee, Eun-Mi et al. “Therapeutic effects of mouse adipose-derived stem cells and losartan in the skeletal muscle of injured mdx mice.” Cell transplantation vol. 24,5 (2015): 939-53. doi:10.3727/096368914X678599
[6]Xuan, W., Khan, M. & Ashraf, M. Pluripotent stem cell-induced skeletal muscle progenitor cells with givinostat promote myoangiogenesis and restore dystrophin in injured Duchenne dystrophic muscle. Stem Cell Res Ther 12, 131 (2021)https://doi.org/10.1186/s13287-021-02174-3
[7]Gatseva A, Sin YY, Brezzo G, Van Agtmael T. Basement membrane collagens and disease mechanisms. Essays Biochem. 2019 Sep 13;63(3):297-312. doi: 10.1042/EBC20180071IF: 6.4 Q1 . PMID: 31387942; PMCID: PMC6744580.
[8] Collins CA, Olsen I, Zammit PS, Heslop L, Petrie A, Partridge TA, Morgan JE. Stem cell function, self-renewal, and behavioral heterogeneity of cells from the adult muscle satellite cell niche. Cell. 2005 Jul 29;122(2):289-301.
[9]Furuta A, Jankowski RJ, Pruchnic R, Yoshimura N, Chancellor MB. The potential of muscle-derived stem cells for stress urinary incontinence. Expert Opin Biol Ther. 2007 Oct;7(10):1483-6.
