肌肉骨骼组织的病理生理及
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METRNL的生物学功能及病理生理意义综述摘要:神经胶质细胞分化调节因子样因子(Meteorin-like, METRNL) 在骨骼肌中大量表达, 是新发现的肌肉因子。
研究发现运动和温度变化等生理性因素参与了METRNL表达的调节。
在脂肪组织, METRNL激活M2型巨噬细胞, 诱导脂肪组织产热增加, 促进能量消耗;此外还在骨生成、脂肪细胞分化和增殖、免疫应答等过程中发挥重要的生物学作用。
METRNL 表达在肥胖, II型糖尿病以及皮肤病等疾病的发生、发展中明显改变, 参与其病理生理调节。
本文将着重对其生物学功能及病理生理意义进行综述。
关键词:肌肉因子; Meteorin-like; 巨噬细胞替代激活;众所周知,骨骼肌是人体最大的内分泌器官,合成和分泌多种肌肉因子,广泛的参与机体的多种生理和病理生理过程。
神经胶质细胞分化调节因子样因子(Meteorin-like, METRNL) 是新发现的肌肉因子,研究表明其具有丰富的生物学功能。
Meteorin是2004年Nishino等人在全反式维甲酸(retinoic acid, RA) 孵育的小鼠胚胎细胞p19中发现一个新的、可分泌的神经生长因子。
Meteorin来源于英文单词流星"meteor";,因为这种物质可以使神经胶质细胞像流星一样延伸出长长的突触"尾巴";,因此得名。
它在神经胶质细胞分化和诱导轴突延长中有重要作用。
由于METRNL与Meteorin在蛋白序列有4 0%的同源性,因而被命名为Meteorin样因子。
早在2007年,北京协和医院宫伟雁在其博士毕业论文对METRNL首次进行了报道。
但直到2014年,哈佛医学院Spiegelman实验室在《Cell》上报道运动诱导骨骼肌合成和分泌METRNL,并发现其在抑制脂肪组织炎症、促进脂肪褐色化中发挥重要作用,METRNL才真正引起人们的广泛关注,大量研究发现METRNL在骨和脂肪组织增殖、分化,外皮黏膜组织炎症及代谢调节中都有着重要的作用。
骨骼肌细胞原代培养骨骼肌细胞是我们身体中最重要的肌肉组织之一,通过细胞的原代培养可以帮助我们更好地研究肌肉的生理和病理过程。
本文将介绍骨骼肌细胞原代培养的方法和意义。
一、骨骼肌细胞原代培养的方法1. 细胞来源骨骼肌细胞可以从人体或动物体内获得。
人体来源的骨骼肌细胞可以通过手术获取,动物来源的骨骼肌细胞可以通过解剖或抽取组织获得。
2. 细胞分离将获得的骨骼肌组织进行消化,分离出单个的骨骼肌细胞。
常用的消化酶有胰蛋白酶和胶原酶,通过适当的温度和时间来进行消化。
3. 细胞培养将分离出的骨骼肌细胞放入培养皿中,加入适当的培养基,提供细胞所需的营养物质和生长因子。
培养基的配方和组成会因实验目的的不同而有所差异。
4. 细胞传代原代培养的骨骼肌细胞会在培养过程中逐渐增殖,达到一定的细胞数量后,可以进行细胞传代。
传代可以保持细胞的稳定性和生物学特性。
二、骨骼肌细胞原代培养的意义1. 生理研究通过骨骼肌细胞原代培养,可以研究肌肉的生理功能和调控机制。
例如,可以研究肌肉收缩机制、肌肉代谢和能量平衡等方面的问题。
2. 病理研究骨骼肌细胞原代培养还可以用于研究肌肉疾病的发生机制和治疗方法。
例如,可以利用培养的肌肉细胞模拟某些疾病的发生过程,寻找治疗的靶点和药物。
3. 药物筛选骨骼肌细胞原代培养可以用于药物的筛选和评价。
通过在培养的肌肉细胞中加入不同的药物,观察细胞的反应和变化,可以评估药物的疗效和毒副作用。
三、骨骼肌细胞原代培养的注意事项1. 细胞来源的选择在进行骨骼肌细胞原代培养前,需要选择合适的细胞来源。
不同的细胞来源可能会影响培养结果和实验的可行性。
2. 培养条件的优化骨骼肌细胞原代培养需要适宜的培养条件,包括培养基的配方、温度、湿度和CO2浓度等。
这些条件需要根据实验的要求进行优化。
3. 细胞的纯度和活性在骨骼肌细胞原代培养过程中,需要保证细胞的纯度和活性。
细胞的纯度可以通过筛选和分离的方法进行提高,细胞的活性可以通过细胞活力试剂盒进行检测。
第1篇一、实验目的1. 了解全身肌肉的组成和功能;2. 掌握肌肉的解剖学特征;3. 分析肌肉在人体运动中的作用;4. 研究肌肉在生理和病理状态下的变化。
二、实验对象1. 人体肌肉标本(包括骨骼肌、平滑肌和心肌);2. 人体解剖图谱;3. 生理学实验器材。
三、实验方法1. 观察肌肉的解剖学特征,包括肌肉的形态、位置、起止点、神经支配等;2. 分析肌肉在人体运动中的作用,观察肌肉在运动过程中的收缩和放松过程;3. 通过生理学实验,研究肌肉在生理和病理状态下的变化。
四、实验结果1. 全身肌肉的组成和功能:(1)骨骼肌:人体共有600多块骨骼肌,它们分为头颈肌、躯干肌和四肢肌。
骨骼肌具有收缩和舒张的特性,是人体运动的基础。
(2)平滑肌:分布在内脏器官和血管壁,主要参与消化、呼吸、排泄等生理活动。
(3)心肌:构成心脏,具有自律性和传导性,负责心脏的收缩和舒张。
2. 肌肉的解剖学特征:(1)骨骼肌:具有长带状或圆柱状形态,表面有筋膜包绕,内部有肌纤维和血管分布。
肌肉的起止点分别附着在骨骼上。
(2)平滑肌:呈长条状或环形,无明显的起止点,多分布在内脏器官和血管壁。
(3)心肌:呈长带状,表面有心脏外膜包绕,内部有肌纤维和血管分布。
3. 肌肉在人体运动中的作用:(1)骨骼肌:通过收缩和舒张,产生动力,使人体完成各种动作。
(2)平滑肌:参与消化、呼吸、排泄等生理活动。
(3)心肌:通过收缩和舒张,维持心脏的正常跳动。
4. 肌肉在生理和病理状态下的变化:(1)生理状态下:肌肉收缩和放松具有节律性,满足人体运动和生理需求。
(2)病理状态下:肌肉可出现萎缩、变性、坏死等病变,影响人体运动和生理功能。
五、实验结论1. 全身肌肉是人体运动和生理活动的基础,具有复杂的组成和功能。
2. 肌肉的解剖学特征与其生理功能密切相关。
3. 肌肉在生理和病理状态下均具有相应的变化,了解这些变化有助于预防和治疗肌肉疾病。
六、实验建议1. 加强肌肉解剖学知识的学习,为人体运动和康复提供理论支持。
骨骼肌肉系统的解剖和生理学人体的骨骼肌肉系统是由骨骼系统和肌肉系统组成的,是维持身体稳定和动作执行的关键系统。
了解骨骼肌肉系统的解剖和生理学对于理解人体的运动功能以及运动训练和康复非常重要。
本文将介绍骨骼肌肉系统的解剖结构和生理功能。
一、骨骼系统骨骼系统是人体最基本的支撑系统,由骨骼、关节和韧带组成。
骨骼系统的主要功能包括支撑和保护内脏器官、提供运动的支持和保持体形的稳定。
1. 骨骼人体内有206块骨头,分为四个部分:头部骨骼、躯干骨骼、上肢骨骼和下肢骨骼。
骨骼由骨质组织构成,骨骼的主要功能是支撑和保护内脏器官。
人体的骨骼还参与钙离子的代谢,维持骨骼的结构和强度。
2. 关节关节是连接骨头的结构,使得骨骼能够固定或者相对运动。
关节分为固定关节和活动关节,根据形态可分为滑动关节、旋转关节、球窝关节等。
关节的主要功能是使得骨骼能够进行各种运动,如屈曲、伸展、旋转等。
3. 韧带韧带是由结缔组织构成的,连接骨骼之间,起到支持和固定骨骼的作用。
韧带具有一定的弹性,保持关节的稳定性并限制关节的过度运动。
二、肌肉系统肌肉系统是由肌肉和肌腱组成的,主要负责人体的运动和姿势控制。
肌肉分为骨骼肌、平滑肌和心肌,其中骨骼肌最为重要。
1. 骨骼肌骨骼肌是人体最常见的肌肉类型,主要附着于骨骼上,通过收缩和松弛产生力量驱动骨骼运动。
骨骼肌是由肌纤维和肌原纤维构成的。
肌纤维由多个肌原纤维束组成,肌原纤维中包含肌丝蛋白和肌球蛋白,通过肌丝蛋白和肌球蛋白在收缩过程中的相互滑动产生肌肉收缩。
2. 平滑肌平滑肌主要存在于内脏器官、血管和消化道等器官中,控制各种内脏器官的收缩和舒张。
平滑肌由单个肌纤维组成,肌纤维中不存在明显的横纹。
3. 心肌心肌是组成心脏的肌肉组织,具有自主收缩和传导功能。
心肌细胞具有分支状,通过细胞间的连接形成心肌细胞网络,协调心脏的收缩和舒张。
三、骨骼肌肉系统的生理功能1. 运动功能骨骼肌肉系统是实现人体各种运动的关键系统。
骨科病理生理知识点总结一、骨组织结构1.1 骨的结构骨是人体重要的结构组织之一,主要由有机物质和无机物质组成。
有机物质主要包括胶原纤维和一些蛋白质,负责提供骨的弹性和韧性。
无机物质主要包括磷酸钙和碳酸钙,负责提供骨的硬度和抗压性。
骨的结构分为骨皮质和骨髓腔,骨皮质主要由致密骨组成,骨髓腔主要由松质骨组成。
1.2 骨的形成和再生骨的形成主要包括骨软骨转化和骨硬化两个过程。
骨软骨转化主要是指软骨细胞在一定的刺激下分化为骨细胞,产生骨基质,逐渐形成骨组织。
骨硬化主要是指骨细胞分泌骨基质,逐渐沉积成熟的骨组织。
骨骼是一个活跃的组织,骨骼的再生主要包括骨吸收和骨生成两个过程。
骨吸收主要是指破坏老骨组织,使骨组织逐渐被吸收,骨生成则是指新的骨组织逐渐生成,代替被吸收的骨组织。
1.3 骨髓骨髓主要包括红骨髓和黄骨髓。
红骨髓负责生成红血细胞、白血细胞和血小板,黄骨髓在大部分成人的骨骼中存在,主要是由脂肪细胞和少量的间充质细胞组成。
二、骨生理学2.1 骨骼的功能骨骼主要有支持、运动、保护内脏器官、造血和储存矿物质等功能。
支持功能主要是通过骨骼将身体的各个部分连接起来,使之能够相对稳定的保持在一定的空间内。
运动功能主要是通过骨骼和肌肉共同协调,使身体能够进行各种运动。
骨骼在保护内脏器官方面起到了关键作用,如颅骨保护了大脑、胸椎保护了心肺等。
骨骼还是人体内最重要的造血器官之一,红骨髓内产生的红血细胞、白血细胞和血小板为人体提供了必不可少的生命支持。
骨骼还能储存磷酸盐、碳酸盐等矿物质。
2.2 骨代谢骨代谢主要包括骨吸收和骨生成两个过程。
骨吸收主要是指在骨质疏松或者骨质增生疾病中,骨组织被过度吸收,导致骨质减少和骨骼脆性增加。
骨生成主要是指在骨折愈合或者骨愈合修复中,骨组织逐渐生成和沉积,使骨折或者骨愈合得以恢复。
2.3 骨骼的生长骨骼的生长主要包括儿童期的长骨生长和成人期的骨增殖。
儿童期的长骨生长主要是指骨板在骨代谢运动中由软骨转化为骨,使骨长大。
人体解剖学中的骨骼系统人体解剖学是关于人体内部结构的研究,而骨骼系统是其中最为重要的组成部分之一。
骨骼系统不仅提供了人体的支撑结构,还起到保护内脏器官、制造红细胞和储存矿物质等重要功能。
本文将介绍人体解剖学中骨骼系统的结构、功能及其在人体中的作用。
I. 骨骼系统的结构人体的骨骼系统由206块骨头组成,分为四个主要部分:颅骨、躯干骨、上肢骨和下肢骨。
颅骨包裹和保护了脑部,躯干骨由胸部和腰部的脊柱、肋骨和盆骨组成,而上肢骨包括肩胛骨、锁骨、胸骨和手臂骨,下肢骨则包括髋骨、股骨、腿骨和足骨。
II. 骨骼系统的功能1. 支撑结构:骨骼提供了人体的框架结构,使人体能够保持立姿,并支持各种体重和运动负荷。
2. 保护作用:骨骼系统保护内脏器官,如颅骨保护大脑、胸廓保护心脏和肺部,以及盆骨保护膀胱和生殖器官等。
3. 运动功能:骨骼系统与肌肉系统相互作用,使得人体能够进行各种动作和运动。
4. 血液制造:骨骼中的骨髓组织负责生产红血球、白血球和血小板等血液成分。
5. 矿物质储存:骨骼系统储存了大量的矿物质,如钙和磷,这些矿物质在人体正常的生理功能中起到重要作用。
III. 骨骼系统在人体中的作用1. 姿势和运动控制:骨骼系统通过与肌肉系统的协调作用,使人体能够保持稳定的姿势,并控制各种运动。
2. 器官保护:骨骼系统的结构可以保护内脏器官免受外界的损伤和冲击。
3. 红细胞生产:骨髓中的造血组织负责红细胞的生成,红细胞携带氧气到达人体各个部位,维持正常的呼吸功能。
4. 矿物质调节:骨骼中储存的矿物质可以通过骨髓进出,从而维持人体内血液中矿物质的平衡,对于骨骼的健康也至关重要。
IV. 骨骼系统的相关疾病1. 骨折:骨骼系统容易受到外力的影响而发生骨折,如摔倒、交通事故等导致的骨折需要及时治疗和修复。
2. 骨质疏松症:骨质疏松症是骨密度下降、骨质减少的一种疾病,可能导致骨骼易于骨折。
3. 骨肿瘤:骨肿瘤是一种在骨骼系统中形成的肿瘤,可能是良性的,也可能是恶性的。
一、实验目的1. 了解骨骼的组成和结构。
2. 掌握骨骼的生理功能和病理变化。
3. 学习骨骼疾病的诊断和治疗方法。
二、实验原理骨骼是人体的重要组成部分,由骨组织、骨膜、骨髓和血管等构成。
骨骼具有支持、保护、运动和造血等功能。
在实验中,通过对骨骼的观察和分析,可以了解骨骼的结构和功能,以及骨骼疾病的发生和发展。
三、实验材料1. 骨骼标本:人骨、动物骨。
2. 实验仪器:显微镜、解剖镜、解剖剪、镊子、解剖针等。
3. 实验试剂:甲醛、酒精、苯酚等。
四、实验步骤1. 观察骨骼的宏观结构(1)观察骨骼的形态、大小和颜色。
(2)观察骨骼的表面结构,如骨皮质、骨松质、骨膜等。
2. 观察骨骼的微观结构(1)取骨骼标本,将其切成薄片。
(2)将切片置于显微镜下,观察骨组织的微观结构。
(3)观察骨小梁、骨细胞、骨膜等结构。
3. 骨骼生理功能实验(1)观察骨骼在运动过程中的作用。
(2)观察骨骼在保护内脏器官中的作用。
4. 骨骼病理变化实验(1)观察骨质疏松、骨折、骨肿瘤等病理变化。
(2)分析病理变化的原因和机制。
5. 骨骼疾病诊断和治疗方法实验(1)了解骨骼疾病的诊断方法,如影像学检查、生化检查等。
(2)了解骨骼疾病的治疗方法,如药物治疗、手术治疗等。
五、实验结果与分析1. 骨骼的宏观结构观察结果显示,骨骼具有不同的形态、大小和颜色。
骨皮质呈白色,质地坚硬;骨松质呈红棕色,质地松软;骨膜呈黄色,具有丰富的血管和神经。
2. 骨骼的微观结构在显微镜下观察,骨组织由骨细胞、骨小梁和骨间质构成。
骨细胞负责合成和分泌骨基质,骨小梁为骨组织提供支持,骨间质为骨细胞提供营养。
3. 骨骼生理功能实验骨骼在运动过程中具有支持、保护、运动和造血等功能。
骨骼支持身体结构,保护内脏器官,参与肌肉运动,并具有造血功能。
4. 骨骼病理变化实验观察结果显示,骨质疏松、骨折、骨肿瘤等病理变化在骨骼标本中均有体现。
骨质疏松导致骨骼强度降低,容易发生骨折;骨肿瘤侵犯骨骼组织,导致骨骼变形和疼痛。
463骨骼肌由许多平行排列的骨骼肌纤维及其周围包裹的结缔组织组成,属于横纹肌。
人类的身体大约有600块骨骼肌,占身体总质量的40%~50%[1],负责人体的新陈代谢、能量稳态和运动。
骨骼肌蛋白质含量占身体蛋白质总量的50%~75%,是人体最大的蛋白质代谢库,因此,骨骼肌是非肥胖人类中质量最大的器官[2]。
骨骼肌的功能不仅限于力量、运动、姿势和维持呼吸,它还能够分泌多种细胞因子促进组织细胞间交流[2]。
研究表明,骨骼肌可产生数百种分泌因子[3],其中一些因子的作用类似于激素,以内分泌形式对远端器官发挥生物学作用,其他未释放到循环系统中的多肽则可以通过自分泌或旁分泌机制发挥作用,对肌肉自身的信号转导途径产生重要影响[4]。
这些肌肉因子与机体糖脂代谢、肥胖、代谢综合征等各种代谢相关疾病的发生发展密切相关。
本文着眼于当前研究最多的几类肌肉因子,根据其功能进行了分类阐述,以加深读者对骨骼肌内分泌功能的认识。
1 骨骼肌的结构每块肌肉包括肌腱(t e n d o n )和肌腹(muscle belly )两部分。
肌腹一般位于一块肌肉的中间部分,主要由肌纤维构成,具有收缩和舒张功能。
肌腹外面是由结缔组织构成的肌外膜。
肌外膜发出的若干血管、神经、淋巴管和纤维隔等伸入肌腹内将肌分隔为较小的肌束,构成包裹肌束的肌束膜。
此外,肌束内的每条肌纤维的表面还有一层薄的结缔组织膜称为肌内膜。
肌腹的两端为肌腱,呈条索状或带状,主要由平行排列的致密胶原纤维束构成,色白而强韧但无收缩功能。
骨骼肌借助肌腱或腱膜附着于骨或筋膜。
此外,骨骼肌还具有筋膜、滑膜囊、腱鞘和籽骨等多种辅助结构,它们位于骨骼肌的周围,具有保持肌肉位置、减少运动时的摩擦和保护等功能。
2 骨骼肌的分泌功能细胞间通信是多细胞生物体的基本标志,可通过细胞细胞直接接触或分泌分子的转移进† 通信作者,研究方向:骨骼肌病理生理。
E-mail:******************.cndoi:10.3969/j.issn.0253-9608.2020.06.005骨骼肌是内分泌器官赖明慧,肖卫华†上海体育学院 运动科学学院,上海 200438摘要 越来越多的研究认为,骨骼肌作为动力器官具有强大的内分泌功能。