该路线图对在实验室中开发肌肉干细胞的研究人员来说至关重要，这些干细胞可用于治疗毁灭性的肌肉疾病，包括肌营养不良和肌少症，即与年龄有关的肌肉质量和力量的丧失。

这篇论文通讯作者、美国博德干细胞研究中心的April Pyle说：“衰老或疾病导致的肌肉损失通常是肌肉干细胞功能失调的结果。这张图谱确定了存在于肌肉祖细胞和干细胞整个发育过程中的精确基因网络，这对开发在培养皿中生成这些细胞治疗肌肉疾病的新方法至关重要。”

研究人员已经有能力从人类多能干细胞中生成骨骼肌细胞，然而直到现在，他们还没有办法确定这些细胞在人类发育的连续统一体中的位置。

“我们知道，在实验室制造的肌肉细胞不完全像在人体中的完全成熟肌肉干细胞那样具有功能。”这篇新论文的第一作者、Pyle实验室科学家Haibin Xi说，所以我们开始绘制这张图，作为参考，研究人员可以用它来比较创造的细胞和真正的人类骨骼肌组织的基因特征。

为了绘制这张图谱，研究人员汇集了两组不同骨骼肌细胞非常具体的数据：一些细胞源自人体，从胚胎发育的第5周到中年，另一些衍生自多能干细胞，由研究人员在实验室制造。

然后，他们比较了这两组细胞的遗传特征。

这些显微图像显示了从早期发育到成年（左至右）肌肉干细胞和祖细胞的基因表达。图片来源：博德干细胞研究中心

研究小组获得了21份人体骨骼肌组织样本。而对于多能干细胞衍生的肌肉细胞，该小组评估了使用他们自己独特方法和其他几个小组的方法创造的细胞。

接下来，他们开发了新计算方法，重点研究肌肉祖细胞和干细胞，并绘制出与每个发育阶段相关的基因网络。

这使得研究小组能够将在衍生细胞中发现的遗传特征与其在人类肌肉发育图谱上的相应位置匹配。

研究小组发现，他们尝试所有方法产生的多能干细胞衍生的肌肉细胞，类似于早期发育状态的肌肉祖细胞，与成体肌肉干细胞不一致。

图片来源：《细胞—干细胞》

该分析还提供了关于其他细胞类型的详细信息，这些细胞类型存在于不同发育阶段的骨骼肌组织中，以及来自人类多功能干细胞衍生物中。

这些细胞可能在肌肉细胞成熟过程中发挥重要作用，并可能对改进在培养皿中生成和支撑肌肉干细胞的方法至关重要。

“我们发现，一些在培养皿中生成肌肉细胞的方法，也会产生可能支持肌肉细胞的独特细胞类型。所以现在我们的问题是，这些细胞在做什么?它们可能是在培养皿中生产和支撑成熟功能性肌肉干细胞的关键吗?” Pyle说。

未来，研究人员计划利用这种新资源，开发更好的方法，帮助利用多能干细胞生成肌肉干细胞。（鲁亦）

相关论文信息：

http://dx.doi.org/10.1016/j.stem.2020.04.017