เซลล์ดาวเทียม: ลักษณะและการทำงานคืออะไร

เซลล์เป็นหน่วยทางกายวิภาคของสิ่งมีชีวิตทั้งหมด เพื่อให้เอนทิตีอินทรีย์ได้รับการพิจารณาว่ามีชีวิต จะต้องมีเซลล์ร่างกายอย่างน้อยหนึ่งเซลล์ จากสมมติฐานนี้ เราสามารถอธิบายความหลากหลายทางชีวภาพบนบกได้ทั้งหมด ตั้งแต่จุลินทรีย์ที่วิวัฒนาการ "ง่าย" อย่างแบคทีเรีย (โปรคาริโอตเซลล์เดียว) ต่อมนุษย์มีประมาณ 30,000 ล้านเซลล์ แบ่งตามโครงสร้างและหน้าที่ออกเป็นอวัยวะต่างๆ และ ระบบ

เซลล์ที่มีอยู่ในร่างกายของเราแบ่งออกเป็น 2 กลุ่มใหญ่ ๆ คือร่างกายและทางเพศ เซลล์ร่างกายเป็นเซลล์ที่สร้างเนื้อเยื่อแต่ละส่วนในร่างกายของเราซึ่งมีลักษณะเฉพาะคือ ลักษณะซ้ำของมัน (โครโมโซม 2 ชุดในนิวเคลียส ชุดหนึ่งมาจากพ่อและอีกชุดหนึ่งมาจากแม่) และแบ่งตาม ไมโทซิส ในขณะที่เซลล์บางเซลล์ก่อตัวเป็นเนื้อเยื่อที่เปลี่ยนแปลงตลอดเวลา เซลล์อื่นๆ ก็ถูกสร้างขึ้น ระหว่างการพัฒนาและไม่งอกใหม่อีก เช่น เซลล์ขน ของหู

ดังนั้น การทำงานและความสามารถในการสร้างใหม่จึงเป็นลักษณะเฉพาะที่ทำให้เราสามารถจัดกลุ่มเซลล์เข้าไปได้ บล็อกที่แตกต่างกันมาก: เซลล์ประสาท, adipocytes, hepatocytes, osteocytes, myocytes และรายการ นานมาก ถึงกระนั้น คุณจะคิดอย่างไรถ้าเราบอกคุณว่ามีกลุ่มเซลล์ในร่างกายของเราที่ "ไม่มีอะไร" และตอบสนองต่อความต้องการของร่างกาย ในบรรทัดเหล่านี้เราจะดูว่าประกอบด้วยอะไรบ้าง

เซลล์ดาวเทียมเราอธิบายหลักฐานที่บ้าคลั่งนี้ในบรรทัดต่อไปนี้

• บทความที่เกี่ยวข้อง: "ประเภทเซลล์หลักของร่างกายมนุษย์"

เซลล์ดาวเทียมคืออะไร?

เซลล์ดาวเทียมคือ กลุ่มของเซลล์ร่างกายที่ไม่มีความแตกต่าง กล่าวคือ พวกมันขาดความพิเศษของเนื้อเยื่อ เช่นเดียวกับเซลล์ส่วนใหญ่ในร่างกายของเรา. ไม่ว่าในกรณีใด โครงสร้างที่เป็นปริศนาเหล่านี้สามารถแปลงได้ด้วยสิ่งกระตุ้นที่เหมาะสมให้เป็นเซลล์ที่มีความแตกต่าง ในกรณีนี้คือกล้ามเนื้อ เซลล์ที่อยากรู้อยากเห็นเหล่านี้ถูกค้นพบโดยนักชีวฟิสิกส์ Alexander Mauro เมื่อกว่า 50 ปีที่แล้ว (พ.ศ. 2504) เมื่อเขาสังเกตเห็นกลุ่มของเซลล์โมโนนิวเคลียร์ที่ไม่แตกต่างกันที่บริเวณรอบนอกของเส้นใยกล้ามเนื้อโครงร่าง มนุษย์.

การเชื่อมโยงโดยตรงของเซลล์ดาวเทียมกับเส้นใยกล้ามเนื้อทำให้คิดได้ทันที นักวิจัยคนนี้ว่าพวกเขาต้องมีบางอย่างเกี่ยวกับการซ่อมแซมและการเจริญเติบโตของเนื้อเยื่อ มีกล้ามเนื้อ แท้จริงแล้วเซลล์ดาวเทียม พวกมันเป็นสารตั้งต้นของเซลล์ที่สร้างกล้ามเนื้อโครงร่าง (โดยสมัครใจ) แต่ยังสามารถเพิ่มนิวเคลียสเพิ่มเติมให้กับเซลล์ต้นกำเนิดs (จำไว้ว่าใยกล้ามเนื้อมีหลายนิวเคลียส) และเข้าสู่สภาวะนิ่งเมื่อไม่ต้องการ

ก่อนที่จะไปต่อกับโลกอันน่าทึ่งของเซลล์ดาวเทียม เราพบว่าเป็นเรื่องที่น่าสนใจที่จะชี้แจงชุดของ คำศัพท์ทั่วไปเกี่ยวกับกล้ามเนื้อ เพื่อให้คุณเข้าใจบรรทัดต่อไปได้อย่างง่ายดาย เราใช้เวลาไม่นาน

เกี่ยวกับเซลล์กล้ามเนื้อ

กล้ามเนื้อโครงร่างหรือโครงร่างสร้างสิ่งที่เราเรียกว่าระบบกล้ามเนื้อ นั่นคือ การรวมกลุ่มของกล้ามเนื้อมากกว่า 600 มัดที่เราเคลื่อนไหวโดยสมัครใจเพื่อเคลื่อนไหว จัดท่าทาง ส่งข้อมูลลักษณะท่าทาง และอื่นๆอีกมากมาย เซลล์ฐานของเนื้อเยื่อของกล้ามเนื้อโครงร่างคือเส้นใยกล้ามเนื้อหรือไมโอไซต์โครงร่าง ซึ่งเป็นเซลล์ทรงกระบอกหลายนิวเคลียสที่มีความสามารถในการหดตัวที่ทำเครื่องหมายไว้

แทนที่จะเป็นเซลล์ปกติ myocytes ของโครงร่างคือ syncytia ซึ่งเป็นไซโตพลาสซึมที่ล้อมรอบด้วยเมมเบรนซึ่งมีนิวเคลียสจำนวนมากรวมอยู่ด้วย พวกเขามีรูปร่างที่ผิดปรกติเนื่องจากมีความยาวมาก (มีความยาวหลายเซนติเมตร) และนอกจากนี้ยังมีลักษณะเป็น โครงร่างโครงร่างโครงร่างของเซลล์ที่พัฒนาอย่างสูงซึ่งช่วยให้เซลล์สั้นลงและดังนั้นการหดตัวของกล้ามเนื้อ

นิวเคลียสของเส้นใยกล้ามเนื้ออยู่ที่ขอบเซลล์อยู่ใต้เยื่อหุ้มเซลล์ที่เรียกว่าซาร์โคเลมมา เนื้อหาส่วนกลางของร่างกายเซลล์เหล่านี้ถูกครอบงำโดยเส้นใยแอกตินและไมโอซิน II นอกเหนือไปจากนี้ ไมโตคอนเดรียจำนวนมากซึ่งจำเป็นสำหรับการผลิตพลังงานที่เนื้อเยื่อนี้ต้องการในระหว่างการเคลื่อนไหวของการหดตัวและ ผ่อนคลาย

• คุณอาจสนใจ: "เส้นใยกล้ามเนื้อ: มันคืออะไร ส่วนและหน้าที่"

การเปิดใช้งานเซลล์ดาวเทียม

การเปิดใช้งานเซลล์ดาวเทียมขึ้นอยู่กับซอกกล้ามเนื้อ จุลภาคโดยรอบ และการตอบสนองการอักเสบเฉพาะที่. ปัจจัยเฉพาะบางอย่าง เช่น ปัจจัยการเจริญเติบโตของตับ (HGF), ไนตริกออกไซด์ซินเทส (ONS) และปัจจัยการเจริญเติบโต ไฟโบรบลาสต์ (FGF) ดูเหมือนจะมีบทบาทสำคัญในกระบวนการนี้ แต่เป็นกลไกที่แน่นอนที่สร้างเซลล์ พ.ร.บ.ดาวเทียม

ในทางกลับกัน, มีงานวิจัยบางชิ้นระบุว่าเซลล์ดาวเทียมถูกควบคุมโดยโปรตีนที่เรียกว่า myostatin ในเชิงลบ. myokine นี้ยับยั้งการเจริญเติบโตของกล้ามเนื้อในมนุษย์ทั้งทางตรงและทางอ้อม แต่อีกครั้ง เพื่อสร้างสาเหตุที่ไม่สามารถแยกออกได้จำเป็นต้องศึกษาเซลล์ที่ลึกลับนี้ต่อไป

การทำงานของเซลล์ชนิดนี้

ตามคำนิยาม เซลล์ที่ไม่แยกความแตกต่างของมนุษย์ (สเต็มเซลล์) จะต้องสามารถจำลองตัวเองได้ และในเวลาที่เหมาะสม เซลล์ดาวเทียมเป็นไปตามข้อกำหนดทั้งสองประการเนื่องจาก เปิดใช้งานและเริ่มทำซ้ำเมื่อได้รับสัญญาณจากเนื้อเยื่อข้างเคียงที่เสียหาย.

หลังจากออกจากสภาวะนิ่ง กลุ่มเซลล์นี้เริ่มเพิ่มจำนวนขึ้นผ่านกระบวนการที่เรียกว่า "การเปิดใช้งานเซลล์ดาวเทียม" นอกจากนี้ ควรสังเกตว่าการดำเนินการซ่อมแซมนี้ไม่ได้จำกัดเฉพาะบริเวณที่ได้รับบาดเจ็บเท่านั้น: เมื่อเปิดใช้งานเซลล์ดาวเทียมในส่วนดังกล่าวของ เนื้อเยื่อ ส่วนอื่นๆ ที่อยู่ในส่วนต่างๆ ของ myocyte จะถูกปล่อยและย้ายไปยังที่นั้น เพื่อที่จะ "รักษา" ส่วนนั้นให้เร็วที่สุด มีส่วนร่วม.

นอกจากจะแบ่ง มีหลักฐานว่าเซลล์เหล่านี้สามารถหลอมรวมเข้ากับโครงสร้างที่มีอยู่ได้เพื่ออำนวยความสะดวกในการเจริญเติบโตและซ่อมแซมในระดับเนื้อเยื่อ ไม่ว่าในกรณีใด ควรสังเกตว่ากระบวนการซ่อมแซมนี้จะไม่สมบูรณ์เมื่อเกิดความเสียหายอย่างมากและไฟโบรบลาสต์จะสะสมเนื้อเยื่อแผลเป็น หากการทำงานของเซลล์ดาวเทียมมีประสิทธิภาพ 100% ในทุกสถานการณ์ กล้ามเนื้อเสื่อมจะไม่เกิดขึ้น

เซลล์ดาวเทียมกับการออกกำลังกาย

เป็นไปไม่ได้ที่จะไม่สงสัยว่ากลไกเหล่านี้เชื่อมโยงกับประสิทธิภาพของการออกกำลังกายได้อย่างไรเนื่องจากเป็นเช่นนั้น เป็นที่ชัดเจนว่ากลุ่มกล้ามเนื้อต่างๆ อาจได้รับความเสียหายจากการออกกำลังกายที่ไม่ดีหรือโดยเฉพาะอย่างยิ่งการหกล้ม น่าขยะแขยง.

มีการสันนิษฐานว่าการออกกำลังกายส่งเสริมการปลดปล่อยโมเลกุลของธรรมชาติที่มีการอักเสบ ไซโตไคน์และ ปัจจัยการเจริญเติบโต (เช่น HGF ที่กล่าวถึงข้างต้น) ซึ่งจะกระตุ้นการออกจากความสงบนิ่งของเซลล์ ดาวเทียม และกระตุ้นให้พวกเขาเริ่มทำงาน ในขณะที่ปัจจัยเฉพาะบางอย่างมีหน้าที่ในการ "ปลุก" เซลล์ดาวเทียม แต่ปัจจัยอื่นๆ ก็เช่นเดียวกัน จำเป็นจะส่งเสริมความแตกต่าง แต่มักจะมีวัตถุประสงค์เฉพาะ: เพื่อซ่อมแซมและปรับปรุงกล้ามเนื้อของ สิ่งมีชีวิต ดังนั้น การออกกำลังกายอย่างเต็มที่จะช่วยเตือนเซลล์ดาวเทียมว่าพวกเขาต้องเตรียมตัวเผื่อว่ามีสิ่งผิดปกติเกิดขึ้น

นอกเหนือจากกลไกที่น่าสงสัยนี้แล้ว การศึกษาแสดงให้เห็นว่าการฝึกด้วยแรงต้านทางกายภาพนั้นรายงานเซลล์ดาวเทียมจำนวนมากขึ้นในกล้ามเนื้อโครงร่างของนักกีฬา. นี่อาจเป็นการตอบสนองที่ยอดเยี่ยมในการต่อต้านการกระทำของวัยตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา ดูเหมือนว่าสัดส่วนของเซลล์ดาวเทียมที่มีอยู่ในร่างกายของเราก็ลดลงตามอายุเช่นกัน อายุเยอะ.

สรุป

ทุกสิ่งที่เปิดเผยที่นี่ควรได้รับการคิดเชิงวิพากษ์ในระดับที่มีนัยสำคัญ เนื่องจากยังมีอีกมากที่ต้องทำ การรู้เกี่ยวกับประเภทเซลล์เหล่านี้และการกำหนดคุณสมบัติที่น่าอัศจรรย์ให้กับเซลล์เหล่านี้จะเป็น ความผิดพลาด. ทุกอย่างดูเหมือนจะบ่งชี้ว่าการออกกำลังกายและการออกกำลังกายส่งเสริมการแสดงออกและความแตกต่างของเซลล์ดาวเทียม แต่ตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา จากนั้นการบาดเจ็บสาหัสมักจะส่งเสริมการก่อตัวของเนื้อเยื่อแผลเป็นซึ่งแปลเป็นการลดความสามารถในการทำงาน มีกล้ามเนื้อ

เราเน้นแนวคิดที่กล่าวถึงก่อนหน้านี้: หากการกระทำของเซลล์ดาวเทียมนั้นชัดเจน และใช้ได้ในทุกสถานการณ์ จะไม่มีการบาดเจ็บของกล้ามเนื้อในร่างกายที่แก้ไขไม่ได้ มนุษย์. อย่างไรก็ตาม นี่ไม่ได้หมายความว่ามันไร้ประโยชน์: การทำความเข้าใจฟังก์ชันการทำงานและเส้นทางการเปิดใช้งานอาจเป็นเครื่องมือที่ยอดเยี่ยมสำหรับ ความรู้ทางสรีรวิทยาและการแพทย์ เนื่องจากสามารถช่วยให้เราอธิบายลักษณะเฉพาะของโรคระบบการเคลื่อนไหวได้ในปัจจุบัน ไม่ทราบ

การอ้างอิงบรรณานุกรม:

• ดูมองต์, เอ็น. เอ, เบนซิงเกอร์, ซี. เอฟ, ซินเนส, ม. ซี, & รัดนิกกี้, เอ็ม. ถึง. (2011). เซลล์ดาวเทียมและการฟื้นฟูกล้ามเนื้อโครงร่าง สรีรวิทยาที่ครอบคลุม, 5(3), 1027-1059.
• ฮอว์ค, ที. เจ, & แกร์รี, ดี. เจ (2001). เซลล์ดาวเทียม Myogenic: สรีรวิทยาถึงอณูชีววิทยา วารสารสรีรวิทยาประยุกต์.
• เมาโร, เอ. (1961). เซลล์ดาวเทียมของเส้นใยกล้ามเนื้อโครงร่าง วารสารชีววิทยาเซลล์, 9(2), 493-495.
• Montarras, D., Morgan, J., Collins, C., Relaix, F., Zaffran, S., Cumano, A.,... & บัคกิ้งแฮม, เอ็ม. (2005). การแยกเซลล์ดาวเทียมโดยตรงเพื่อการฟื้นฟูกล้ามเนื้อโครงร่าง วิทยาศาสตร์, 309(5743), 2064-2067.
• มอร์แกน, เจ. อี, & นกกระทา, ต. ถึง. (2003). เซลล์ดาวเทียมของกล้ามเนื้อ วารสารนานาชาติด้านชีวเคมีและชีววิทยาของเซลล์, 35(8), 1151-1156
• มอส, เอฟ. พี, & เลบลอนด์, ซี. ถาม (1971). เซลล์ดาวเทียมเป็นแหล่งนิวเคลียสในกล้ามเนื้อของหนูที่กำลังเติบโต บันทึกกายวิภาค, 170(4): 421-435.
• Schultz, E. และ McCormick, K. ม. (1994). เซลล์ดาวเทียมของกล้ามเนื้อโครงร่าง บทวิจารณ์สรีรวิทยา ชีวเคมี และเภสัชวิทยา เล่มที่ 123, 213-257
• Yin, H., Price, F. และ Rudnicki, M. ถึง. (2013). แซทเทิลไลท์เซลล์และสเต็มเซลล์ของกล้ามเนื้อ บทวิจารณ์ทางสรีรวิทยา, 93(1): 23-67.