肌細(xì)胞（外文名：muscle cell），又稱肉脯肌，是動(dòng)物體內(nèi)收縮性的細(xì)胞的總稱。
肌細(xì)胞具有大量的肌絲，擁有收縮運(yùn)動(dòng)的特性，是動(dòng)物體內(nèi)各種生理活動(dòng)的動(dòng)力來(lái)源，包括軀體和四肢運(yùn)動(dòng)，以及消化、呼吸、循環(huán)、排泄等功能。其細(xì)胞內(nèi)含有肌漿、肌漿網(wǎng)和肌膜等結(jié)構(gòu)，肌纖維之間還有少量結(jié)締組織、血管、淋巴管及神經(jīng)。在構(gòu)成肌肉組織時(shí)，肌肉細(xì)胞通常呈紡錘狀乃至纖維狀，被稱為肌（肉）纖維。即使在一些簡(jiǎn)單的生物體如海綿動(dòng)物中，也存在著具有收縮性的肌細(xì)胞，這些細(xì)胞和某些原生動(dòng)物界的細(xì)胞一樣能夠收縮，共同構(gòu)成了肌細(xì)胞的原始形態(tài)。隨著進(jìn)化的進(jìn)行，從刺胞動(dòng)物門到更高級(jí)的動(dòng)物，肌細(xì)胞逐漸分化為不同類型，如皮肌層、器官肌等。
簡(jiǎn)介
肌細(xì)胞亦稱肌肉細(xì)胞。是動(dòng)物體內(nèi)能動(dòng)的、收縮性的細(xì)胞的總稱。肌細(xì)胞細(xì)而長(zhǎng)，又稱肌纖維，但不同于結(jié)締組織中的纖維。肌細(xì)胞內(nèi)含有肌原纖維，形成顯微鏡下所見的縱紋。肌細(xì)胞能縮能舒，不同于其它所有組織，是機(jī)體器官運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力源泉。
結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
肌細(xì)胞的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是細(xì)胞內(nèi)含有大量的肌絲，具有收縮運(yùn)動(dòng)的特性，是軀體和四肢運(yùn)動(dòng)和體內(nèi)消化、呼吸、循環(huán)、排泄等生理活動(dòng)的動(dòng)力來(lái)源。肌細(xì)胞內(nèi)的基質(zhì)稱“肌漿”，肌細(xì)胞的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)稱肌漿網(wǎng)，肌細(xì)胞的細(xì)胞膜稱“肌膜”。肌纖維之間有少量結(jié)締組織、血管、淋巴管及神經(jīng)在構(gòu)成肌肉組織時(shí)，各肌肉細(xì)胞一般外形為紡錘狀乃至纖維狀，特稱為肌（肉）纖維。多孔動(dòng)物雖然缺乏肌肉組織，但硅角海綿類除體表的單層扁平上皮細(xì)胞多少有點(diǎn)收縮性外，在體表流出孔的周圍，存在著稱為肌細(xì)胞（myocyte）的長(zhǎng)紡錘形的收縮性細(xì)胞。此外，鈣質(zhì)海綿類的小孔細(xì)胞也有收縮性。這些和某種原生動(dòng)物界細(xì)胞的整體都能收縮共同構(gòu)成了肌細(xì)胞的萌芽形態(tài)。發(fā)展到刺胞動(dòng)物門，水螅型的外胚層細(xì)胞層中具有上皮肌細(xì)胞，可認(rèn)為是真肌原纖維。這里最普通的圓柱形上皮細(xì)胞，即支柱細(xì)胞，基底部延長(zhǎng)而成紡錘形，只有這部分存在肌原纖維，它是由體表的上皮細(xì)胞向肌細(xì)胞分化過(guò)程中的形態(tài)。至于水母型則已完全成為紡錘形的肌細(xì)胞。扁形動(dòng)物門以上的動(dòng)物已明顯分化為皮肌層、器官肌等等。
收縮功能
人體各種形式的運(yùn)動(dòng)，主要是靠一些肌細(xì)胞的收縮活動(dòng)來(lái)完成的。例如，軀體的各種運(yùn)動(dòng)和呼吸動(dòng)作由骨骼肌的收縮來(lái)完成；心臟的射血活動(dòng)由心肌的收縮來(lái)完成；一些中空器官如胃腸、膀胱、子宮、血管等器官的運(yùn)動(dòng)，則由平滑肌的收縮來(lái)完成。不同肌肉組織在功能和結(jié)構(gòu)上各有特點(diǎn)，但從分子水平來(lái)看，各種收縮活動(dòng)都與細(xì)胞內(nèi)所含的收縮蛋白質(zhì)，主要與肌凝蛋白和肌纖蛋白的相互作用有關(guān)；收縮和舒張過(guò)程的控制，也有某些相似之處。最充分的骨骼肌為重點(diǎn)，說(shuō)明肌細(xì)胞的收縮機(jī)制。
骨骼肌是體內(nèi)最多的組織，約占體重的40%。在骨和關(guān)節(jié)的配合下，通過(guò)骨骼肌的收縮和舒張，完成人和高等動(dòng)物的各種軀體運(yùn)動(dòng)。骨骼肌由大量成束的肌纖維組成，每條肌纖維就是一個(gè)肌細(xì)胞。成人肌纖維呈細(xì)長(zhǎng)圓柱形，直徑約60μm，長(zhǎng)可達(dá)數(shù)毫米乃至數(shù)十厘米。在大多數(shù)肌肉中，肌束和肌纖維都呈平行排列，它們兩端都和由結(jié)締組織構(gòu)成的腱相融合，后者附著在骨上，通常四肢的骨骼肌在附著點(diǎn)之間至少要跨過(guò)一個(gè)關(guān)節(jié)，通過(guò)肌肉的收縮和舒張，就可能引起肢體的屈曲和伸直。人們的生產(chǎn)勞動(dòng)、各種體力活動(dòng)等，都是許多骨骼肌相互配合的活動(dòng)的結(jié)果。每個(gè)骨骼肌纖維都是一個(gè)獨(dú)立的功能和結(jié)構(gòu)單位，它們至少接受一個(gè)運(yùn)動(dòng)神經(jīng)末梢的支配，并且在體骨骼肌纖維只有在支配它們的神經(jīng)纖維有神經(jīng)沖動(dòng)傳來(lái)時(shí)，才能進(jìn)行收縮。因此，人體所有的骨骼肌活動(dòng)，是在中樞神經(jīng)系統(tǒng)的控制下完成的。
生成素基因
肌細(xì)胞生成素（myogenin，MyoG）基因是生肌決定因子，基因家族中唯一在所有骨骼肌細(xì)胞系均可表達(dá)的基因，是骨骼肌分化所必需的因子，其功能不可被其它生肌調(diào)節(jié)因子所代替，通過(guò)控制成肌細(xì)胞的融合和肌纖維的形成來(lái)對(duì)肌肉的分化起關(guān)鍵作用。作為一種肌細(xì)胞特異性轉(zhuǎn)錄因子，MyoG基因具有以下三個(gè)功能：
①調(diào)節(jié)自身基因的表達(dá)；
②與生肌因子其它成員相互作用，調(diào)節(jié)彼此基因的表達(dá)；
③調(diào)節(jié)肌肉特異基因的表達(dá)。
對(duì)MyoG基因的研究已經(jīng)引起國(guó)內(nèi)外的關(guān)注。相信通過(guò)大量研究人員的共同努力，通過(guò)對(duì)該基因的橫向和縱向的深入研究，所獲得的研究成果將不僅為理解動(dòng)物骨骼肌生長(zhǎng)發(fā)育的分子生物學(xué)機(jī)制提供新的理論依據(jù)。
增容策略
對(duì)于健美運(yùn)動(dòng)員，最好的細(xì)胞增容劑是肌酸、糖原、血漿擴(kuò)溶劑（丙三醇）和水。
1、肌酸：維持階段每天3-5克（可每天增服250-500毫克的ALA）
2、糖元：每小時(shí)補(bǔ)充40克的糖類以增加內(nèi)源性糖元的含量，減少訓(xùn)練后碳水化合物的體積。
3、血漿擴(kuò)溶劑：10克甘油隨30克水服下。注意：只是偶爾使用，如比賽前以增加血管度。
4、水：每天飲用8盎司玻璃杯8杯或更多（共2夸脫），另外每15分鐘的運(yùn)動(dòng)增加4盎司的水。
5、細(xì)胞增容特殊秘密方法。訓(xùn)練后服用3克肌酸、50克碳水化合物、10克谷氨胺、20克蛋白質(zhì)和1-2升水，持續(xù)1-2周，就可以達(dá)到細(xì)胞增容的目的。
肌細(xì)胞容積自然狀態(tài)下是由肌酸、肌糖元和水維持。研究表明肌肉內(nèi)水的堆積可使受試對(duì)象在幾天內(nèi)增加好幾磅的肌肉水分，這似乎只是短期效應(yīng)，因?yàn)椴皇羌∪獾鞍踪|(zhì)。但是科學(xué)家們相信肌細(xì)胞增容是可以轉(zhuǎn)化為肌肉體積增大的長(zhǎng)期合成過(guò)程的，換言之，這種短暫效應(yīng)可以導(dǎo)致長(zhǎng)期的效果，這才是每一個(gè)健美運(yùn)動(dòng)員的最終目標(biāo)。
注入技術(shù)
過(guò)去，很多嚴(yán)重的心臟病患者只能把治愈的希望寄托在心臟移植上。但是現(xiàn)在，有一種新的治療方法，將患者本人的具有再生能力的肌細(xì)胞注入心臟，從而使壞死的心臟細(xì)胞重新復(fù)活的技術(shù)給心臟病病人帶來(lái)了希望。
這種肌細(xì)胞注入技術(shù)的過(guò)程是，先從患者大腿肌肉中提取一些具有再生肌細(xì)胞能力的休眠細(xì)胞，然后將這些細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)，這個(gè)過(guò)程大約需要21天，再將培養(yǎng)出的約8億至9億個(gè)細(xì)胞直接注入心臟的壞死部分，使壞死部分心臟的功能得到恢復(fù)。一般幾周后，病人的病情就有了明顯改善。已經(jīng)安全地用這種技術(shù)做了心臟手術(shù)的病人，沒有發(fā)現(xiàn)有任何排斥的現(xiàn)象。
基因治療
肌細(xì)胞是基因治療的理想靶細(xì)胞之一，研究較晚，進(jìn)展較快，已經(jīng)成為非常有發(fā)展前景的靶細(xì)胞。肌肉是藥物注射的常用組織之一，有一定的耐受性，肌肉組織數(shù)量大，易獲取；成肌細(xì)胞(肌肉前體細(xì)胞)容易分離培養(yǎng)，并易于病毒基因轉(zhuǎn)移；基因轉(zhuǎn)移成肌細(xì)胞容易移植回肌肉，并且容易與原位肌纖維融合，而且已經(jīng)有假肥大型肌營(yíng)養(yǎng)不良患者成肌細(xì)胞移植的安全經(jīng)驗(yàn)；移植處有豐富的血管，可以將基因產(chǎn)物運(yùn)輸?shù)饺怼?/p>
1991年，Barr和Blau等分別將人生長(zhǎng)激素基因(hGH)轉(zhuǎn)移到小鼠成肌細(xì)胞C2C12中，hGH在小鼠肌肉和血漿中表達(dá)3個(gè)月以上，從而提出了成肌細(xì)胞途徑基因治療的設(shè)想。已經(jīng)有多種表達(dá)外源基因的小鼠成肌細(xì)胞直接注射小鼠中，可以獲得持續(xù)表達(dá)，這些基因包括半乳糖酶基因、人凝血因子Ⅸ基因、多藥耐藥基因等。
1993年，Vincent等將含有人dystrophin小基因的重組腺病毒科直接注射到患有Duchenne肌營(yíng)養(yǎng)不良癥的mdx小鼠的肌肉內(nèi)，可以在肌纖維中產(chǎn)生正常蛋白質(zhì)達(dá)6個(gè)月，而且減輕了mdx小鼠的患病癥狀。肌細(xì)胞也是invivo轉(zhuǎn)移方式最為常見的靶細(xì)胞和靶組織。將裸露脫氧核糖核酸直接注射小鼠骨骼肌，可以直接實(shí)施基因轉(zhuǎn)移。1990年，Wolff等首次將含基因半乳糖苷酶基因和氯霉素乙酰轉(zhuǎn)移酶基因的質(zhì)粒注射到小鼠骨骼肌和心肌內(nèi)，外源基因持續(xù)達(dá)1年之久，為基因治療展現(xiàn)了一條嶄新的途徑。
通過(guò)肌肉注射途徑實(shí)施的基因治療研究已經(jīng)進(jìn)入臨床試驗(yàn)。1999年，美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)High和Mark與美國(guó)Avigen公司合作，采用肌肉注射途徑開展了腺相關(guān)病毒途徑的血友病B基因治療臨床試驗(yàn)。1999年，電脈沖脫氧核糖核酸轉(zhuǎn)移技術(shù)取得了驚人的成功，這種技術(shù)標(biāo)志著基因?qū)讼到y(tǒng)的重要突破，而這種系統(tǒng)的靶組織最方便的就是肌肉組織。除了骨骼肌以外，心肌也可作為基因治療的靶細(xì)胞，為基因治療心血管疾病提供了可能性。目前，直接將DNA注射到心肌的策略已經(jīng)成功用于冠狀動(dòng)脈粥樣硬化性心臟病、心肌梗死等心血管疾病的基因治療臨床試驗(yàn)，并取得了顯著療效。
參考資料 >
生物物理所研究使實(shí)驗(yàn)室人造心房肌細(xì)胞和心室肌細(xì)胞成為可能----中國(guó)科學(xué)院.中國(guó)科學(xué)院.2024-03-17
美新發(fā)現(xiàn)：脂肪干細(xì)胞轉(zhuǎn)為肌細(xì)胞有助修復(fù)器官 .中國(guó)新聞網(wǎng).2024-03-17
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