新发现的肌肉纤维结构

　　法国里昂热大学的科学家Eric Parmentier和Marc Thiry在地中海鱼类Parophidion vassali身上发现了一种独特的肌肉纤维排列方式，这可能会彻底改变我们对肌肉收缩的理解。这种独特的网状结构的肌原纤维在肌肉纤维可以允许快速收缩，同时保持力量。需要进一步的研究来充分了解这种新的肌纤维结构及其功能意义。

　　

研究人员刚刚意外地发现了一种新的肌肉纤维组织Parophidion vassali这是一种生活在地中海的鱼，和许多鱼类一样，它使用特殊的肌肉来发出声音。这是一个重要的发现，很可能会改变我们对肌肉收缩的理解。描述骨骼肌的历史起源于荷兰生物学家安东尼·范·列文虎克的观察，他是细胞生物学和微生物学的先驱，他在1712年发表在《皇家学会哲学汇刊》上的一篇文章中报告说，由于使用了便携式单镜头显微镜，他首次描述了鲸鱼的肌肉纤维。1840年，解剖学家威廉·鲍曼(William Bowman)对肌肉进行了更精确的描述，他指出:“明暗相间的线条的存在和排列……非常精致和完整。”

随后的研究带来了越来越清晰的描述，包括对构成肌肉的不同分子的识别，以及对其工作原理的解释，特别是生物物理学家安德鲁·赫胥黎(Andrew Huxley)在1957年提出的肌肉收缩模型。在过去的300年里，许多研究已经将肌纤维组织的代表扩展到不同的分类群。这表明，横纹肌纤维的一般组织在迄今为止所研究的所有脊椎动物群体中都保持了完美的保守。

然而，每一种细胞成分的比例可以从一种纤维到另一种纤维，赋予这些纤维特定的收缩特性。例如，在收缩过程中产生力量的肌肉中发现了一种富含肌原纤维但肌浆网发育不良的纤维。相反，肌原纤维含量低，肌浆网丰富，线粒体数量多，肌肉收缩速度加快。最快的肌肉是鱼类的声音肌肉，其中某些物种使用肌肉以100到300赫兹的频率收缩发出声音，即每秒100到300次收缩/放松周期。

最近，功能和进化形态学实验室与细胞和组织生物学实验室合作进行的一项研究揭示了瓦萨鱼(Parophidion vassali)音肌纤维中肌原纤维的新排列。Eric Parmentier教授解释说，肌原纤维不是平行排列的，而是在肌肉纤维中形成一个巨大的网络。

每个肌原纤维在每个肌节处细分为两个分支，一个连接到上面的肌原纤维，另一个连接到下面的肌原纤维。这种新的肌纤维设计可以使肌肉在快速收缩的同时保持力量。肌原纤维的缺乏和肌浆网占据的大体积有利于纤维迅速收缩。

细胞和组织生物学实验室主任Marc Thiry教授解释说:“肌原纤维的网络结构将允许更多的肌凝蛋白头与肌动蛋白肌丝形成交叉桥，这将增加这种快速肌肉的力量。此外，许多线粒体异常地排列在Z纹中(这些纤维中很长:700纳米，而传统肌肉中只有70到150纳米)，似乎提供了产生持久声音所需的能量。”

这种新型的横纹肌纤维组织，以前从未在科学文献中被描述过，因此它将使肌肉力量和速度的结合成为可能，这需要进一步的研究来了解它是如何工作的，并确定在这些肌肉中涉及的不同分子的水平上是否存在适应。

关于肌纤维

纹状骨骼肌纤维或细胞代表了动物随意肌(使运动或姿势维持等运动的肌肉)的基本单位。每一种纤维都有许多收缩成分，肌动蛋白和肌球蛋白肌丝，它们成束地与肌肉纤维的长轴平行，称为肌原纤维。

在光学显微镜下的纵切面上，这些纤维表现为位于每个肌原纤维同一水平的一连串浅色和深色条带，使肌纤维呈现横向条纹的外观。一条较暗的线在中间将光带分开，称为Z条纹。两条Z纹之间的肌原纤维部分称为肌节，代表肌原纤维的收缩单位。因此，每个肌原纤维由许多端对端放置的肌节组成。

肌原纤维占据很大的细胞体积，并被平滑内质网(或肌浆网)的池所包围，后者储存肌肉收缩所必需的钙。此外，线粒体位于肌原纤维附近;它们是为肌肉收缩提供能量的ATP的主要来源。