模范行为？肌管及其体外肌肉模型的建立

就像生活中的许多事情一样，生物学实验需要平衡。研究者必须平衡实验的容易程度和结果的相关性。随着研究者在实验设计上变得更加简化，实验变得更加可行。

例如，肾脏病学家可以设计一个研究模型生物、孤立肾脏或培养皿中培养的肾细胞系的肾功能。事实上，她甚至可以在体外研究纯化蛋白质的某些反应。

然而，每一次的减少，随着容易程度的增加（更小的尺寸，更少的复杂因素，更少的可变性），结果的生理影响变得更加复杂。培养的肾细胞是否与功能正常的肾脏中的肾细胞表现完全相同？当然不是。

奥尔森等人最近的骨骼肌手稿。面对的问题是肌肉纤维的舒适性与相关性。人体骨骼肌的功能单位是肌纤维。研究人员可以通过研究肌肉骨骼疾病患者和健康对照者身上分离出的肌肉纤维，从肌肉生物学和疾病方面吸取宝贵的经验教训。

分化肌管

完整的肌肉纤维可以从人类身上分离出来，但这项技术很困难，通常会产生极少量的活纤维。虽然只有少数可行的纤维可用于某些技术（成像或膜片钳研究），但其他技术（如生物化学）需要更多的细胞。

因此，研究人员将从活检组织中分离出肌肉前体细胞，然后在培养皿中将其分化为肌管。这些肌管可作为成人骨骼肌的模型。肌管与孤立的肌肉纤维非常相似，都是伸长的，多核的，在电刺激下收缩。由于这些原因，分化的肌管已经成为研究肌肉许多分子和生理特性的常用工具。

钙的重要性

细胞内钙的调节是骨骼肌功能的关键。其中一个例子是，在膜去极化（又称为“钙瞬变”）的反应中，钙的整体波淹没肌肉细胞，从而将表面膜去极化与肌肉收缩耦合起来。

钙转运蛋白的存在和定位反过来调节钙转运的内在速度。奥尔森等人。选择直接比较在肌管和肌肉纤维中观察到的钙瞬变和随后的收缩。

他们发现两者有明显的区别。电刺激后，几乎所有完整的肌肉纤维都显示出钙的短暂增加和产生力量的收缩，而只有大约50%的肌管在刺激后显示出类似的钙的短暂增加。

此外，这些增加的动力学发生了改变，并不总是伴随着肌管收缩。当作者继续证明肌管缺乏收缩所必需的肌动蛋白和肌球蛋白丝的排列时，引发失火的原因就变得很清楚了。此外，与肌纤维相比，肌管中许多重要的钙处理蛋白被下调或定位错误。

研究人员能做什么？

有没有什么研究人员可以做的，以鼓励一个肌管更类似于纤维？当前研究的作者并没有通过实验来解决这个问题，而是来自Tanaka等人以前的工作。结果表明，与大鼠脊髓共培养的人肌细胞呈连续收缩和广泛横纹，与完整的肌纤维相似。神经支配可能是使肌管更像肌纤维的关键。

对于对人体肌肉纤维功能研究感兴趣的研究人员来说，需要创新。奥尔森等人。证明了从胸腔切开术中获得的肋间肌活检中分离纤维的合理成功。由于肋间肌的纤维长度相对较短（0.5-1厘米），肋间肌特别容易被纤维隔离。从含有较长纤维的肌肉（如四肢肌肉，可以长达30厘米）进行活检，很可能难以适应这种技术。

总的来说，这些结果为肌肉研究者提供了一个警示：当研究钙依赖过程的细节时，肌管并不是一个足够的成年肌肉纤维模型。未来的研究可能会显示肌管和肌肉纤维在额外的细胞过程中也有显著的差异。

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