背景与目的:骨骼肌损伤在日常生活和运动中很常见,是导non-primary infection致运动功能残疾的重要原因之一。但目前针对骨骼肌损伤治疗的手段有限,不能达到满意的疗效。虽然卫星细胞VX-661体内实验剂量(SCs)作为骨骼肌干细胞,能在损伤后参与骨骼肌的修复。但是较严重的损伤往往超过了卫星细胞的代偿能力,导致骨骼肌再生不完全和过度纤维化。种种研究表明,骨骼肌损伤后,早期即出现了线粒体功能和结构损伤,且线粒体除了对于骨骼肌能量供应外,还有着其他不可替代的生物学功能。于是我们开发了一种多孔Se@SiO2纳米粒子(NPs),由于其抗氧化性能,可以减少细胞的氧化损伤,可能通过线粒体促进卫星细胞增殖与分化,从而促进骨骼肌再生。材料和方法:严格参照我们前期研究中使用的标准合成了多孔Se@SiO2 NPs。从新生雄性SD乳鼠提取并鉴定原代SCs,在孵箱中培育传代细胞,并诱导SCs成肌分化。通过H2O2模拟了体外氧化应激微环境,同时通过MTT实验检测了 Se@SiO2 NPs的生物相容性,测定了其对SCs细胞增殖的影响,选取了适宜浓度进行后续实验。然后将细胞分为4组:Control组,Se@SiO2组,H2O2组,Se@SiO2+H2O2组。采用了活细胞染色与衰老相关β半乳糖苷酶染色检测了细胞死亡与细胞衰老。通过荧光探针标记检测了线粒体内ROS生成情况以及线粒体密度变化。通过呼吸链活性检测试剂盒测定了线粒体复合体、ATP合酶以及过氧化氢酶的活性。通过免疫荧光以及Western-blot 检测了对 SCs 成肌分化的影响。同时,我们通过大鼠胫骨前肌心脏毒素(CTX)注射构建了骨骼肌损伤的传统模型,通过腹腔以及局部Se@SiO2 NPs给药,将大鼠分为4组:Control组,CTX组,Se@SiO2组,Se@SiO2+CTX组。通过HE染色以及Masson染色以及免疫荧光染色从组织学层面评估了 Se@SiO2 NPs对骨骼肌再生的影响,通过Western-blot检测了对肌源性分化过程中关键蛋白的表达。结果:我们按照标准程序成功合成了多孔Se@SiO2 NPs,该粒子直径约55nm,且成功提取了原代SCs,通过其标记物Desmin以及Pax7进行了鉴定。在体外实验中,我们探索了多孔Se@SiO2 NPs的最佳作用浓度,其适当浓度的多孔Se@SiO2 NPs能促进SCs的增殖,无明显细胞毒性。我们通过H2O2模拟了氧化应激微环境,对细胞产生了明显损伤。多孔Se@SiO2NPs可以减轻细胞的死亡以及衰老,减轻H2O2导致的细胞损害。多孔Se@Roxadustat核磁SiO2 NPs在细胞分化的早期与晚期能显著降低线粒体活性氧水平,维持线粒体在H2O2暴露下的形态稳定性,此外,多孔Se@SiO2NPs能通过促进线粒体呼吸链复合体的活性,以及增加内源性抗氧化酶活性,保护线粒体的功能稳定。从而保护SCs免受H2O2引起的细胞增殖和肌源性分化的损害。在体内实验中,可以观察到胫前肌CTX注射后明显产生了骨骼肌坏死与炎症,且随着时间推移,骨骼肌缓慢再生,表明造模成功。后续Se@SiO2 NPs以局部以及腹腔途径给药,通过组织学HE染色与Masson染色观察到多孔Se@SiO2 NPs的干预促进了肌肉的再生,减弱了再生骨骼肌间纤维化沉积。通过免疫荧光和Western blot观察到,多孔Se@SiO2 NPs明显促进了肌肉再生关键蛋白MyHC以及Myod的表达。结论:这项研究表明,多孔Se@SiO2 NPs能够通过清除线粒体ROS和提高线粒体活性,明显促进了氧化应激微环境下SCs的增殖和肌源性分化。并加速了损伤后骨骼肌的再生,减少了纤维化沉积。