当肌肉严重受伤 - 无论是通过意外紧张还是有意举重 - 特殊的修复细胞称为纤维脂肪形成祖细胞(FAPs)都会急于抢救。这些细胞协调免疫系统和肌肉干细胞的活动，以替换和修复撕裂的组织。

现在，Sanford Burnham Prebys医学发现研究所(SBP)的科学家与罗马的Santa Lucia基金会IRCCS合作，发现这些细胞在脊髓损伤，肌萎缩侧索硬化症(ALS)和脊髓性肌萎缩(SMA)模型中发生了根本性的变化。 )。该研究结果发表在Nature Cell Biology上。

通过研究肌萎缩侧索硬化症患者的肌肉和运动神经元损伤或疾病的小鼠模型，科学家发现FAP细胞实际上促进了肌肉萎缩和瘢痕形成。细胞激活前馈信号通路IL-6-STAT3，为免疫系统产生“始终开启”信号。当科学家阻断IL-6和STAT信号传导时，肌肉萎缩和纤维化停止，这表明了治疗运动神经元疾病的潜在方法。

Pier Lorenzo Puri，医学博士，SBP发展，衰老和再生项目教授，是该研究的高级作者。Luca Madaro博士和Magda Passafaro博士是Puri在圣卢西亚基金会IRCCS实验室的博士后研究员，他们是共同的第一作者。

当神经细胞停止与肌肉细胞通信，导致肌肉减弱或消失时，就会发生神经肌肉疾病。在脊髓损伤中，这种通信受到物理干扰。在ALS和SMA中，肌肉逐渐恶化，这可能导致丧失说话，行走，呼吸或吞咽的能力。ALS或Lou Gehrig病是最常见的神经肌肉疾病，约有15,000名美国人患有这种疾病。40岁以上的男性受到的影响尤为严重;物理学家斯蒂芬霍金和棒球运动员卢格里格都患有肌萎缩侧索硬化症。今天可用的药物可延缓疾病进展或治疗疾病症状，但无法治愈。

“表征神经肌肉疾病模型中促进肌肉萎缩和瘢痕形成的细胞类型是我们理解ALS和其他运动神经元疾病的重要一步，”Puri说。“现在我们可以开始设计针对这些细胞的药物，或者可能将它们用作疾病进展的标志物，这对患者及其护理人员来说不会很快到来。”

FAP在疾病环境中过度受欢迎

通过比较急性肌肉损伤和去神经支配的小鼠模型，Puri和他的团队测量了肌肉修复的关键参与者，包括巨噬细胞(去除死亡物质的免疫系统细胞)，FAP和肌肉干细胞，出现在什么水平。在急性损伤模型中，FAPs及时出现 - 在巨噬细胞浸润后和肌肉干细胞活化之前 - 并且在典型的5至7天的再生窗口内。相比之下，在去神经支配模型中，FAPs在更高水平的肌肉内累积而从未离开过。另外，未检测到炎性细胞浸润并且肌肉干细胞未被激活。

科学家们更仔细地研究了这些奇怪的FAPs，发现细胞已经激活了STAT3，导致IL-6水平升高，IL-6是一种刺激肌肉萎缩的炎性细胞因子。IL-6-STAT3信号在运动神经元和肌肉之间失去连接后出现，称为神经肌肉接头，表明这种联系对于控制FAP是必不可少的。

ALS协会首席科学家Lucie Bruijn博士说：“这项研究突出了一种有趣且有希望的途径，它是针对神经肌肉接头的丧失而开始的;当阻断时，ALS模型系统中的肌肉消耗减少。”“在ALS患者中理解这一途径并优化潜在铅分子的进一步研究对于开发这种ALS治疗方法非常重要。”

Puri的实验室渴望继续研究这些疾病特异性FAPs。

“作为一名医生研究员，患者始终站在我的脑海中，我感到非常紧迫，要让这项研究继续前进，”普里说。“现在我们已经发现这些FAP细胞存在重大差异，我们有机会选择性地清除坏的，引起疾病的细胞，或转换细胞，以便它们可以修复神经。最终，我们希望创造一种延伸患有ALS或其他运动神经元疾病的人的生活，或者可能是帮助医生更好地预测疾病严重程度的测试。“