เซลล์กล้ามเนื้อ
โครงสร้างทั่วไปของเซลล์กล้ามเนื้อโครงร่างและจุดเชื่อมต่อประสาทกล้ามเนื้อ : แอกซอน จุดเชื่อมต่อประสาทกล้ามเนื้อ เส้นใยกล้ามเนื้อโครงร่าง ไมโอไฟบริล
รายละเอียด
ที่ตั้ง	กล้ามเนื้อ
ตัวระบุ
ละติน	ไมโอไซต์
เมช	D032342
ไทย	H2.00.05.0.00002
เอฟเอ็มเอ	67328
คำศัพท์ทางกายวิภาคศาสตร์ของจุลกายวิภาคศาสตร์

เซลล์กล้ามเนื้อหรือที่เรียกว่าไมโอไซต์คือเซลล์ หดตัวที่เจริญเต็มที่ ในกล้ามเนื้อของสัตว์^{[ 1 ]}ในมนุษย์และสัตว์มีกระดูกสันหลัง อื่นๆ มีสามประเภท ได้แก่กล้ามเนื้อโครงร่าง กล้ามเนื้อเรียบและกล้ามเนื้อหัวใจ (คาร์ดิโอไมโอไซต์) ^{[ 2 ]}เซลล์กล้ามเนื้อโครงร่างมีลักษณะยาวและเป็นเส้น มีนิวเคลียสจำนวนมากและเรียกว่าเส้นใยกล้ามเนื้อ^{[ 3 ]}เซลล์กล้ามเนื้อพัฒนามาจากเซลล์ต้นกำเนิด ตัวอ่อน ที่เรียกว่าไมโอบลาสต์^{[ 1 ]}

เซลล์กล้ามเนื้อโครงร่างเกิดขึ้นจากการรวมตัวของไมโอบลาสต์เพื่อสร้างเซลล์ที่มีนิวเคลียสหลายอัน ( ซิงไซเทีย ) ในกระบวนการที่เรียกว่าไมโอเจเนซิส [ ^{4 ] [ 5 ] ทั้ง}เซลล์กล้ามเนื้อโครงร่างและเซลล์กล้ามเนื้อหัวใจต่างก็มีไมโอไฟบริลและซาร์โคเมียร์และก่อตัวเป็นเนื้อเยื่อกล้ามเนื้อลาย^{[ 6 ]}

เซลล์กล้ามเนื้อหัวใจก่อตัวเป็นกล้ามเนื้อหัวใจในผนังของห้องหัวใจ และมีนิวเคลียส กลาง เพียง อันเดียว ^{[ 7 ]}เซลล์กล้ามเนื้อหัวใจเชื่อมต่อกับเซลล์ข้างเคียงด้วยแผ่นเชื่อมต่อและเมื่อรวมกันเป็นหน่วยที่มองเห็นได้ จะเรียกว่าเส้นใยกล้ามเนื้อหัวใจ^{[ 8 ]}

เซลล์กล้ามเนื้อเรียบควบคุมการเคลื่อนไหวโดยไม่ตั้งใจ เช่น การหด ตัวแบบเพริสตัลซิสในหลอดอาหารและกระเพาะอาหารกล้ามเนื้อเรียบไม่มีไมโอไฟบริลหรือซาร์โคเมียร์ จึงไม่มีลาย เซลล์กล้ามเนื้อเรียบมีนิวเคลียสเพียงหนึ่งเดียว

กายวิภาคระดับจุลภาคที่ผิดปกติของเซลล์กล้ามเนื้อทำให้เกิดคำศัพท์เฉพาะขึ้นมาไซโตพลาซึมในเซลล์กล้ามเนื้อ เรียกว่า ซาร์ โค พลาซึม เอนโดพลาสมิกเรติคูลัมเรียบของเซลล์กล้ามเนื้อเรียกว่าซาร์โคพลาสมิกเรติคูลัมและเยื่อหุ้มเซลล์ในเซลล์กล้ามเนื้อเรียกว่าซาร์โคเลมมา [ ^{9 ] ซาร์}โคเลมมาทำหน้าที่รับและนำส่งสิ่งเร้า

เซลล์กล้ามเนื้อโครงร่างเป็นเซลล์หดตัวแต่ละเซลล์ภายในกล้ามเนื้อ และโดยทั่วไปมักเรียกว่าเส้นใยกล้ามเนื้อเนื่องจากมีลักษณะยาวคล้ายเส้นด้าย^{[ 10 ]}โดยทั่วไปแล้วมีเส้นใยกล้ามเนื้อสองประเภทที่ทำหน้าที่ในการหดตัวของกล้ามเนื้อได้แก่ เส้นใยหดตัวช้า ( ประเภท I ) หรือเส้นใยหดตัวเร็ว ( ประเภท II )

กล้ามเนื้อเพียงมัดเดียว เช่นกล้ามเนื้อไบเซปส์ เบรคิไอในชายหนุ่มวัยผู้ใหญ่ จะมีเส้นใยกล้ามเนื้อประมาณ 253,000 เส้น^{[ 11 ]}เส้นใยกล้ามเนื้อโครงร่างเป็นเซลล์กล้ามเนื้อเพียงชนิดเดียวที่มีนิวเคลียสหลายอัน โดยปกติ นิวเคลียสจะเรียกว่าไมโอนิวเคลียสกระบวนการนี้เกิดขึ้นระหว่างการสร้างกล้ามเนื้อด้วยการรวมตัวของไมโอบลาสต์ซึ่งแต่ละไมโอบลาสต์จะให้นิวเคลียสแก่เซลล์กล้ามเนื้อหรือไมโอทิวบ์ที่ เกิดขึ้นใหม่ ^{[ 12 ]} การ รวมตัวขึ้นอยู่กับโปรตีนเฉพาะของกล้ามเนื้อที่เรียกว่าฟิวโซเจนซึ่งเรียกว่าไมโอเมกเกอร์และไมโอเมอร์เจอร์^{[ 13 ]}

เส้นใยกล้ามเนื้อลายประกอบด้วยไมโอไฟบริลซึ่งประกอบด้วยโซ่โปรตีนยาวของไมโอฟิลาเมนต์มีไมโอฟิลาเมนต์สามประเภท ได้แก่ ไมโอฟิลาเมนต์บาง ไมโอฟิลาเมนต์หนา และไมโอฟิลาเมนต์ ยืดหยุ่น ซึ่งทำงานร่วมกันเพื่อสร้าง การหดตัวของกล้ามเนื้อ^{[ 14 ]}ไมโอฟิลาเมนต์บางเป็นเส้นใยที่ ประกอบด้วยแอคติ น เป็นส่วนใหญ่ และไมโอฟิลาเมนต์หนาเป็นเส้นใยที่ประกอบด้วย ไมโอซิน เป็นส่วนใหญ่ และพวกมันจะเลื่อนไปมาบนกันและกันเพื่อลดความยาวของเส้นใยในการหดตัวของกล้ามเนื้อ ไมโอฟิลาเมนต์ประเภทที่สามคือเส้นใยยืดหยุ่นที่ประกอบด้วยไททินซึ่งเป็นโปรตีนขนาดใหญ่มาก

ในแถบกล้ามเนื้อไมโอซินจะสร้างเส้นใยสีเข้มที่ประกอบเป็นแถบ Aเส้นใยแอคตินบางๆ จะเป็นเส้นใยสีอ่อนที่ประกอบเป็นแถบ Iหน่วยหดตัวที่เล็กที่สุดในเส้นใยเรียกว่าซาร์โคเมียร์ ซึ่งเป็นหน่วยที่ซ้ำกันภายในแถบ Z สองแถบ ซาร์โคพลาสม์ยังประกอบด้วยไกลโคเจนซึ่งให้พลังงานแก่เซลล์ในระหว่างการออกกำลังกายที่หนักขึ้น และไมโอโกลบินซึ่งเป็นเม็ดสีแดงที่เก็บออกซิเจนไว้จนกว่าจะจำเป็นสำหรับกิจกรรมของกล้ามเนื้อ^{[ 14 ]}

ซาร์โคพลาสมิกเรติคูลัม ซึ่งเป็น เอนโดพลาสมิกเรติคูลัมชนิดเรียบแบบพิเศษจะสร้างเครือข่ายรอบไมโอไฟบริลแต่ละเส้นของเส้นใยกล้ามเนื้อ เครือข่ายนี้ประกอบด้วยกลุ่มของถุงปลายที่ขยายใหญ่สองถุงที่เรียกว่าเทอร์มินัลซิสเทอร์นา และท่อที (ท่อตามขวาง) หนึ่งท่อซึ่งเจาะผ่านเซลล์และโผล่ออกมาอีกด้านหนึ่ง ส่วนประกอบทั้งสามนี้รวมกันเป็นไตรแอดที่มีอยู่ในเครือข่ายของซาร์โคพลาสมิกเรติคูลัม โดยที่ท่อทีแต่ละท่อจะมีเทอร์มินัลซิสเทอร์นาสองถุงอยู่ด้านข้างแต่ละด้าน ซาร์โคพลาสมิกเรติคูลัมทำหน้าที่เป็นแหล่งเก็บไอออนแคลเซียม ดังนั้นเมื่อศักย์ไฟฟ้าแอคชั่นแพร่กระจายไปทั่วท่อที มันจะส่งสัญญาณไปยังซาร์โคพลาสมิกเรติคูลัมเพื่อปล่อยไอออนแคลเซียมจากช่องเมมเบรนที่มีประตูเพื่อกระตุ้นการหดตัวของกล้ามเนื้อ^{[ 14 ] [ 15 ]}

ในกล้ามเนื้อโครงร่าง ที่ปลายของเส้นใยกล้ามเนื้อแต่ละเส้น ชั้นนอกของซาร์โคเลมมาจะรวมกับเส้นใยเอ็นที่จุดเชื่อมต่อระหว่างกล้ามเนื้อและเอ็น^{[ 16 ] [ 17 ]}ภายในเส้นใยกล้ามเนื้อที่กดกับซาร์โคเลมมาจะมีนิวเคลียส แบนหลายอัน ในทางคัพภวิทยา สภาวะที่มีนิวเคลียส หลายอันนี้เกิดจากการที่ไมโอบลาสต์หลายตัวรวมตัวกันเพื่อสร้างเส้นใยกล้ามเนื้อแต่ละเส้น โดยที่ไมโอบลาสต์แต่ละตัวจะให้หนึ่งนิวเคลียส^{[ 14 ]}

เยื่อหุ้มเซลล์ของเซลล์กล้ามเนื้อหัวใจมีบริเวณเฉพาะหลายแห่ง ซึ่งอาจรวมถึงแผ่นเชื่อมต่อระหว่างเซลล์และท่อตามขวางเยื่อหุ้มเซลล์ถูกปกคลุมด้วยชั้นลามินาซึ่งมีความกว้างประมาณ 50 นาโนเมตร ชั้นลามินาสามารถแยกออกเป็นสองชั้น ได้แก่ลามินาเดนซาและ^ลามินาลูซิดาระหว่างสองชั้นนี้อาจมีไอออนหลายชนิดรวมถึงแคลเซียม [ ^{18 ]}

กล้ามเนื้อหัวใจก็มีลักษณะเป็นลายเช่นเดียวกับกล้ามเนื้อโครงร่าง และเซลล์ประกอบด้วยไมโอไฟบริล ไมโอฟิลาเมนต์ และซาร์โคเมียร์เช่นเดียวกับเซลล์กล้ามเนื้อโครงร่าง เยื่อหุ้มเซลล์ยึดติดกับโครงร่าง เซลล์ ด้วยเส้นใยยึดที่มีความกว้างประมาณ 10 นาโนเมตร โดยทั่วไปเส้นใยเหล่านี้จะอยู่ที่เส้น Z ทำให้เกิดร่อง และมีท่อตามขวางยื่นออกมา ในเซลล์กล้ามเนื้อหัวใจ สิ่งนี้ทำให้เกิดพื้นผิวหยัก^{[ 18 ]}

โครงสร้างโครงร่างเซลล์เป็นโครงสร้างที่ส่วนที่เหลือของเซลล์สร้างขึ้น และมีวัตถุประสงค์หลักสองประการ ประการแรกคือการทำให้โครงสร้างทางกายภาพของส่วนประกอบภายในเซลล์มีเสถียรภาพ และประการที่สองคือการช่วยควบคุมขนาดและรูปร่างของเซลล์ ในขณะที่หน้าที่แรกมีความสำคัญต่อกระบวนการทางชีวเคมี หน้าที่หลังมีความสำคัญอย่างยิ่งในการกำหนดอัตราส่วนพื้นผิวต่อปริมาตรของเซลล์ ซึ่งมีอิทธิพลอย่างมากต่อคุณสมบัติทางไฟฟ้าของเซลล์ที่สามารถกระตุ้นได้นอกจากนี้ การเบี่ยงเบนจากรูปร่างและขนาดมาตรฐานของเซลล์อาจส่งผลเสียต่อการพยากรณ์โรคได้^{[ 18 ]}

เซลล์กล้ามเนื้อเรียบถูกเรียกว่าเช่นนั้นเพราะไม่มีทั้งไมโอไฟบริลและซาร์โคเมียร์ ดังนั้นจึงไม่มีลาย พบได้ในผนังของอวัยวะกลวง ได้แก่ กระเพาะอาหาร ลำไส้ กระเพาะปัสสาวะ และมดลูกในผนังของหลอดเลือดและในทางเดินของระบบทางเดินหายใจระบบทางเดินปัสสาวะและระบบสืบพันธุ์ในดวงตากล้ามเนื้อซิลิอารีจะขยายและหดตัวม่านตาและเปลี่ยนรูปร่างของเลนส์ในผิวหนังเซลล์กล้ามเนื้อเรียบ เช่น เซลล์ของอาร์เรคเตอร์พิลิทำให้ขนตั้งตรงตอบสนองต่ออุณหภูมิที่เย็นหรือความกลัว^{[ 19 ]}

เซลล์กล้ามเนื้อเรียบมีรูปร่างคล้ายกระสวย มีส่วนกลางกว้างและปลายเรียว มีนิวเคลียสเดียวและมีความยาวตั้งแต่ 30 ถึง 200 ไมโครเมตรซึ่งสั้นกว่าเส้นใยกล้ามเนื้อโครงร่างหลายพันเท่า เส้นผ่านศูนย์กลางของเซลล์ก็เล็กกว่ามากเช่นกัน ทำให้ไม่จำเป็นต้องมีท่อ Tที่พบในเซลล์กล้ามเนื้อลาย แม้ว่าเซลล์กล้ามเนื้อเรียบจะไม่มีซาร์โคเมียร์และไมโอไฟบริล แต่ก็มีโปรตีนหดตัวแอคตินและไมโอซินในปริมาณมาก เส้นใยแอคตินยึดติดอยู่กับ ซาร์โคเลมมาด้วย โครงสร้างหนาแน่น (คล้ายกับแผ่น Zในซาร์โคเมียร์) ^{[ 19 ]}

ไมโอบลาสต์เป็นเซลล์ต้นกำเนิด ของตัวอ่อน ที่แตกต่างไปเป็นเซลล์กล้ามเนื้อชนิดต่างๆ^{[ 20 ]}การเปลี่ยนแปลงไปเป็นเซลล์กล้ามเนื้อถูกควบคุมโดยปัจจัยควบคุมการสร้างกล้ามเนื้อได้แก่MyoD , Myf5 , ไมโอเจนินและMRF4 [ ^{21 ] GATA4}และ GATA6 ก็มีบทบาทในการเปลี่ยนแปลงไปเป็นเซลล์กล้ามเนื้อเช่นกัน^{[ 22 ]}

เส้นใยกล้ามเนื้อโครงร่างเกิดจากการรวมตัวกันของเซลล์ไมโอบลาสต์ ดังนั้นเส้นใยกล้ามเนื้อจึงเป็นเซลล์ที่มีนิวเคลียสหลายอันเรียกว่าไมโอนิวเคลียสโดยแต่ละนิวเคลียสของเซลล์มีต้นกำเนิดมาจากไมโอบลาสต์เพียงเซลล์เดียว การรวมตัวของไมโอบลาสต์เป็นกระบวนการเฉพาะของกล้ามเนื้อโครงร่างเท่านั้น ไม่ใช่กล้ามเนื้อหัวใจหรือ กล้าม เนื้อ เรียบ

ไมโอบลาสต์ในกล้ามเนื้อโครงร่างที่ไม่สร้างเส้นใยกล้ามเนื้อจะเปลี่ยนกลับไปเป็นเซลล์ไมโอแซทเทลไลต์ เซลล์แซทเทลไลต์เหล่านี้ยังคงอยู่ติดกับเส้นใยกล้ามเนื้อโครงร่าง โดยอยู่ระหว่างซาร์โคเลมมาและเยื่อฐาน^{[ 23 ]}ของเอนโดไมเซียม (เนื้อเยื่อเกี่ยวพันที่ห่อหุ้มและแบ่งมัดกล้ามเนื้อออกเป็นเส้นใยแต่ละเส้น) เพื่อกระตุ้นการสร้างกล้ามเนื้ออีกครั้ง เซลล์แซทเทลไลต์จะต้องได้รับการกระตุ้นให้เกิดการเปลี่ยนแปลงไปเป็นเส้นใยใหม่

ขณะนี้สามารถสร้างไมโอบลาสต์และอนุพันธ์ของไมโอบลาสต์ รวมถึงเซลล์แซทเทลไลท์ ในหลอดทดลองได้ผ่านการแยกตัวของเซลล์ต้นกำเนิดที่มีศักยภาพ หลายอย่าง ^{[ 24 ]}

Kindlin-2มีบทบาทในการยืดตัวระหว่างการพัฒนาของกล้ามเนื้อ^{[ 25 ]}

เมื่อเกิดการหดตัว เส้นใยบางและเส้นใยหนาจะเลื่อนผ่านกันโดยใช้อะดีโนซีนไตรฟอสเฟตซึ่งจะดึงแผ่น Z ให้เข้าใกล้กันมากขึ้นในกระบวนการที่เรียกว่ากลไกการเลื่อนของเส้นใย การหดตัวของซาร์โคเมียร์ ทั้งหมด ส่งผลให้เส้นใยกล้ามเนื้อทั้งหมดหดตัว การหดตัวของไมโอไซต์นี้ถูกกระตุ้นโดยศักย์ไฟฟ้าแอคชั่นเหนือเยื่อหุ้มเซลล์ของไมโอไซต์ ศักย์ไฟฟ้าแอคชั่นใช้ท่อตามขวางเพื่อเคลื่อนที่จากพื้นผิวไปยังภายในของไมโอไซต์ ซึ่งต่อเนื่องอยู่ภายในเยื่อหุ้มเซลล์ ซาร์โคพลาสมิกเรติคูลัม เป็นถุงเยื่อหุ้มที่ท่อตามขวางสัมผัสแต่ยังคงแยกจากกัน เรติคูลั ^มเหล่านี้จะห่อหุ้มรอบซาร์โคเมียร์แต่ละอันและเต็มไปด้วย Ca ^{2+ [} 26 ^]

การกระตุ้นไมโอไซต์ทำให้เกิดการลดขั้วที่ไซแนปส์ ซึ่งก็ คือจุดเชื่อมต่อประสาทกล้ามเนื้อซึ่งจะกระตุ้นให้เกิดศักย์ไฟฟ้า ในจุดเชื่อมต่อประสาทกล้ามเนื้อเพียงจุดเดียว เส้นใยกล้ามเนื้อแต่ละเส้นจะได้รับอินพุตจากเซลล์ประสาทนำออกโซมาติกเพียงเซลล์เดียว ศักย์ไฟฟ้าในเซลล์ประสาทนำออกโซมาติกทำให้เกิดการปล่อยสารสื่อประสาทอะเซทิลโคลีน^{[ 27 ]}

เมื่ออะเซทิลโคลีนถูกปล่อยออกมา มันจะแพร่กระจายข้ามไซแนปส์และจับกับตัวรับบนซาร์โคเลมมาซึ่งเป็นคำเฉพาะสำหรับเซลล์กล้ามเนื้อที่หมายถึงเยื่อหุ้มเซลล์ การกระทำนี้จะเริ่มต้นกระแสประสาทที่เดินทางข้ามซาร์โคเลมมา^{[ 28 ]}

เมื่อศักย์ไฟฟ้าไปถึงซาร์โคพลาสมิกเรติคูลัม มันจะกระตุ้นการปล่อย Ca ²⁺จากช่อง Ca ²⁺ Ca ²⁺จะไหลจากซาร์โคพลาสมิกเรติคูลัมเข้าไปในซาร์โคเมียร์พร้อมกับเส้นใยทั้งสองเส้น ซึ่งทำให้เส้นใยเริ่มเลื่อนและซาร์โคเมียร์สั้นลง กระบวนการนี้ต้องการ ATP จำนวนมาก เนื่องจาก ATP ถูกใช้ทั้งในการยึดเกาะและการปล่อย หัว ไมโอซิน แต่ละ หัว อย่างรวดเร็ว Ca ²⁺จะถูกขนส่งกลับเข้าไปในซาร์โคพลาสมิกเรติคูลัมอย่างแข็งขัน ซึ่งจะปิดกั้นการโต้ตอบระหว่างเส้นใยบางและเส้นใยหนา ส่งผลให้เซลล์กล้ามเนื้อคลายตัว^{[ 28 ]}

การหดตัวของกล้ามเนื้อมีสี่ประเภทหลักได้แก่ ไอโซเมตริก ไอโซโทนิก เอ็กเซนทริก และคอนเซนทริก^{[ 29 ]}การหดตัวแบบไอโซเมตริกคือการหดตัวของกล้ามเนื้อโครงร่างที่ไม่ทำให้กล้ามเนื้อเคลื่อนไหว และการหดตัวแบบไอโซโทนิกคือการหดตัวของกล้ามเนื้อโครงร่างที่ทำให้เกิดการเคลื่อนไหวการหดตัวแบบเอ็กเซนทริกคือเมื่อกล้ามเนื้อเคลื่อนไหวภายใต้ภาระ การหดตัวแบบคอนเซนทริกคือเมื่อกล้ามเนื้อสั้นลงและสร้างแรง

เซลล์กล้ามเนื้อหัวใจชนิดพิเศษในปุ่มไซโนเอทริอัลสร้างกระแสไฟฟ้าที่ควบคุม อัตราการเต้น ของหัวใจกระแสไฟฟ้าเหล่านี้จะประสานการหดตัวของกล้ามเนื้อหัวใจส่วนที่เหลือผ่านระบบนำไฟฟ้าของหัวใจกิจกรรมของปุ่มไซโนเอทริอัลจะถูกปรับเปลี่ยนโดยเส้นใยประสาทของทั้ง ระบบประสาท ซิมพาเทติกและพาราซิมพาเทติกระบบเหล่านี้จะทำหน้าที่เพิ่มและลดอัตราการผลิตกระแสไฟฟ้าโดยปุ่มไซโนเอทริอัลตามลำดับ

ต้น กำเนิด เชิงวิวัฒนาการของเซลล์กล้ามเนื้อในสัตว์เป็นประเด็นถกเถียงกันอย่างมาก: มุมมองหนึ่งคือเซลล์กล้ามเนื้อวิวัฒนาการขึ้นเพียงครั้งเดียว ดังนั้นเซลล์กล้ามเนื้อทั้งหมดจึงมีบรรพบุรุษร่วมกันเพียงหนึ่งเดียว อีกมุมมองหนึ่งคือเซลล์กล้ามเนื้อวิวัฒนาการขึ้นมากกว่าหนึ่งครั้ง และ ความคล้ายคลึงกัน ทางสัณฐานวิทยาหรือโครงสร้างใดๆ เกิดจากวิวัฒนาการแบบลู่เข้า (convergent evolution ) และการพัฒนาของยีนที่ใช้ร่วมกันซึ่งมีมาก่อนวิวัฒนาการของกล้ามเนื้อ แม้กระทั่งเมโซเดิร์ม ( ชั้นเนื้อเยื่อต้นกำเนิด ) ที่ให้กำเนิดเซลล์กล้ามเนื้อในสัตว์มีกระดูกสันหลัง

Schmid & Seipel (2005) ^{[ 30 ]}โต้แย้งว่าต้นกำเนิดของเซลล์กล้ามเนื้อเป็น ลักษณะ โมโนฟิเลติกที่เกิดขึ้นพร้อมกับการพัฒนาระบบย่อยอาหารและระบบประสาทของสัตว์ทุกชนิด และต้นกำเนิดนี้สามารถสืบย้อนไปถึงบรรพบุรุษเมตาโซแอนตัวเดียวที่มีเซลล์กล้ามเนื้ออยู่ พวกเขาโต้แย้งว่าความคล้ายคลึงกันทางโมเลกุลและสัณฐานวิทยาของเซลล์กล้ามเนื้อในCnidariaและCtenophora ที่ไม่ใช่ไบลาเทเรียน นั้น คล้ายคลึงกับของไบลาเทเรียน มากพอ ที่จะมีบรรพบุรุษเพียงตัวเดียวในเมตาโซแอนซึ่งเป็นที่มาของเซลล์กล้ามเนื้อ ในกรณีนี้ Schmid & Seipel โต้แย้งว่าบรรพบุรุษร่วมสุดท้ายของ Bilateria, Ctenophora และ Cnidaria เป็นไตรพลอบลาสต์ (สิ่งมีชีวิตที่มีเนื้อเยื่อต้นกำเนิดสามชั้น) และไดพลอบลาสต์ซึ่งหมายถึงสิ่งมีชีวิตที่มีเนื้อเยื่อต้นกำเนิดสองชั้น วิวัฒนาการขึ้นมาในภายหลัง เนื่องจากพวกเขาพบว่าไม่มีเมโซเดอร์มหรือกล้ามเนื้อใน Cnidaria และ Ctenophora ส่วนใหญ่ จากการเปรียบเทียบสัณฐานวิทยาของสัตว์กลุ่มซีไนดาเรียนและซีเทโนฟอร์กับสัตว์กลุ่มไบลาเทเรียน Schmid และ Seipel สามารถสรุปได้ว่ามี โครงสร้างคล้าย ไมโอบลาสต์อยู่ในหนวดและลำไส้ของซีไนดาเรียนบางชนิด และในหนวดของซีเทโนฟอร์ เนื่องจากโครงสร้างนี้เป็นเอกลักษณ์เฉพาะของเซลล์กล้ามเนื้อ นักวิทยาศาสตร์เหล่านี้จึงสรุปโดยอาศัยข้อมูลที่รวบรวมโดยเพื่อนร่วมงานว่านี่เป็นเครื่องหมายของกล้ามเนื้อลายคล้ายกับที่พบในสัตว์กลุ่มไบลาเทเรียน ผู้เขียนยังตั้งข้อสังเกตอีกว่าเซลล์กล้ามเนื้อที่พบในซีไนดาเรียนและซีเทโนฟอร์มักเป็นที่ถกเถียงกันเนื่องจากต้นกำเนิดของเซลล์กล้ามเนื้อเหล่านี้มาจากเอกโทเดิร์มมากกว่าเมโซเดิร์มหรือเมโซเอนโดเดิร์ม

ผู้เขียนคนอื่นๆ โต้แย้งว่าต้นกำเนิดของเซลล์กล้ามเนื้อที่แท้จริงมาจากส่วนเอนโดเดิร์ม ของ เมโซเดิร์มและเอนโดเดิร์ม อย่างไรก็ตาม Schmid & Seipel (2005) ^{[ 30 ]}โต้แย้งความสงสัยเกี่ยวกับว่าเซลล์กล้ามเนื้อที่พบในซีเทโนฟอร์และไนดาเรียนเป็นเซลล์กล้ามเนื้อ "ที่แท้จริง" หรือไม่ โดยพิจารณาว่าไนดาเรียนพัฒนาผ่านระยะเมดูซาและระยะโพลิป พวกเขาสังเกตว่าในระยะเมดูซาของไฮโดรซัว มีชั้นของเซลล์ที่แยกออกจากด้านปลายของเอกโตเดิร์ม ซึ่งก่อตัวเป็นเซลล์กล้ามเนื้อลายในลักษณะที่คล้ายกับของเมโซเดิร์ม พวกเขาเรียกชั้นเซลล์ที่แยกออกมาชั้นที่สามนี้ว่าเอกโตโคดอน Schmid และ Seipel โต้แย้งว่า แม้แต่ในสัตว์สมมาตรสองด้าน เซลล์กล้ามเนื้อทั้งหมดก็ไม่ได้มาจากเมโซเอนโดเดิร์มเสมอไป ตัวอย่างสำคัญของพวกเขาคือ กล้ามเนื้อตาของสัตว์มีกระดูกสันหลังและกล้ามเนื้อของสไปราเลียน เซลล์เหล่านี้มาจากเมโซเดิร์มชั้นนอกมากกว่าเมโซเดิร์มชั้นใน ยิ่งไปกว่านั้น พวกเขายังโต้แย้งว่า เนื่องจากกระบวนการสร้างกล้ามเนื้อเกิดขึ้นในสัตว์กลุ่มไนดาเรียนโดยอาศัยองค์ประกอบควบคุมโมเลกุลเดียวกันกับที่พบในการกำหนดเซลล์กล้ามเนื้อในสัตว์สมมาตรสองด้าน จึงมีหลักฐานว่ากล้ามเนื้อลายมีต้นกำเนิดเดียว^{[ 30 ]}

ตรงกันข้ามกับข้อโต้แย้งเรื่องต้นกำเนิดเดียวของเซลล์กล้ามเนื้อ Steinmetz, Kraus และคณะ (2012) ^{[ 31 ]}โต้แย้งว่าเครื่องหมายโมเลกุล เช่น โปรตีน ไมโอซิน IIที่ใช้ในการกำหนดต้นกำเนิดเดียวของกล้ามเนื้อลายนั้นมีมาก่อนการก่อตัวของเซลล์กล้ามเนื้อ พวกเขาใช้ตัวอย่างขององค์ประกอบหดตัวที่มีอยู่ใน Porifera หรือฟองน้ำ ซึ่งไม่มีกล้ามเนื้อลายที่มีโปรตีนนี้อยู่จริง ๆ นอกจากนี้ Steinmetz, Kraus และคณะ ยัง นำเสนอหลักฐานสำหรับ ต้นกำเนิด แบบหลายสายพันธุ์ของการพัฒนาเซลล์กล้ามเนื้อลายผ่านการวิเคราะห์เครื่องหมายทางสัณฐานวิทยาและโมเลกุลที่มีอยู่ในสัตว์สมมาตรสองด้านและไม่มีอยู่ในสัตว์กลุ่ม Cnidaria, Ctenophora และสัตว์สมมาตรสองด้าน Steinmetz, Kraus และคณะ แสดงให้เห็นว่าเครื่องหมายทางสัณฐานวิทยาและการควบคุมแบบดั้งเดิม เช่นแอคตินความสามารถในการเชื่อมโยงการฟอสโฟรีเลชันของโซ่ข้างไมโอซินกับความเข้มข้นของแคลเซียมที่สูงขึ้น และ องค์ประกอบ MyHC อื่นๆ มีอยู่ในสัตว์หลายเซลล์ทั้งหมด ไม่ใช่เฉพาะสิ่งมีชีวิตที่พบว่าจะมีเซลล์กล้ามเนื้อเท่านั้น ดังนั้น การใช้องค์ประกอบโครงสร้างหรือการควบคุมเหล่านี้ในการพิจารณาว่าเซลล์กล้ามเนื้อของสัตว์กลุ่มไนดาเรียนและซีเทโนฟอร์มีความคล้ายคลึงกับเซลล์กล้ามเนื้อของสัตว์กลุ่มไบลาเทเรียนมากพอที่จะยืนยันสายพันธุ์เดียวหรือไม่นั้น เป็นเรื่องที่น่าสงสัย ตามที่ Steinmetz, Kraus และคณะกล่าวไว้ ยิ่งไปกว่านั้น พวกเขายังอธิบายว่าออร์โธล็อกของยีน Myc ที่ใช้ในการตั้งสมมติฐานเกี่ยวกับต้นกำเนิดของกล้ามเนื้อลาย เกิดขึ้นจากการจำลองยีนที่เกิดขึ้นก่อนเซลล์กล้ามเนื้อที่แท้จริงเซลล์แรก (หมายถึงกล้ามเนื้อลาย) และพวกเขายังแสดงให้เห็นว่ายีน Myc มีอยู่ในฟองน้ำที่มีองค์ประกอบหดตัวแต่ไม่มีเซลล์กล้ามเนื้อที่แท้จริง Steinmetz, Kraus และคณะนอกจากนี้ยังแสดงให้เห็นว่าการกำหนดตำแหน่งของชุดยีนที่ซ้ำกันนี้ ซึ่งทำหน้าที่ทั้งอำนวยความสะดวกในการสร้างยีนกล้ามเนื้อลาย และยีนควบคุมและเคลื่อนไหวของเซลล์นั้น ได้ถูกแยกออกเป็น MHC ของกล้ามเนื้อลายและ MHC ที่ไม่ใช่กล้ามเนื้อแล้ว การแยกชุดยีนที่ซ้ำกันนี้แสดงให้เห็นได้จากการที่ยีนกล้ามเนื้อลายไปอยู่ที่แวคิวโอลหดตัวในฟองน้ำ ในขณะที่ยีนที่ไม่ใช่กล้ามเนื้อมีการแสดงออกอย่างแพร่หลายมากขึ้นในระหว่างการเปลี่ยนแปลงรูปร่างของเซลล์ในระหว่างการพัฒนา Steinmetz, Kraus และคณะพบรูปแบบการกำหนดตำแหน่งที่คล้ายกันในสัตว์กลุ่ม Cnidaria ยกเว้นใน Cnidaria ชนิดN. vectensisโดยมีเครื่องหมายกล้ามเนื้อลายปรากฏอยู่ในกล้ามเนื้อเรียบของระบบทางเดินอาหาร ดังนั้น พวกเขาจึงโต้แย้งว่าลักษณะพลีซิโอมอร์ฟิกของออร์โธล็อกที่แยกจากกันของ much ไม่สามารถนำมาใช้กำหนดโมโนฟิโลเจนีของกล้ามเนื้อได้ และยังโต้แย้งเพิ่มเติมว่าการมีเครื่องหมายกล้ามเนื้อลายในกล้ามเนื้อเรียบของไนดาเรียนนี้แสดงให้เห็นถึงกลไกที่แตกต่างกันโดยพื้นฐานของการพัฒนาและโครงสร้างของเซลล์กล้ามเนื้อในไนดาเรียน^{[ 31 ]}

Steinmetz, Kraus และคณะ (2012) ^{[ 31 ]}โต้แย้งเพิ่มเติมถึงต้นกำเนิดหลายแหล่งของกล้ามเนื้อลายในสัตว์หลายเซลล์โดยอธิบายว่าชุดยีนสำคัญที่ใช้ในการสร้างคอมเพล็กซ์โทรโปนินสำหรับการควบคุมและการสร้างกล้ามเนื้อในสัตว์สมมาตรสองด้านนั้นหายไปจากสัตว์กลุ่มไนดาเรียนและซีเทโนฟอร์ และโปรตีนโครงสร้างและควบคุม 47 ชนิดที่สังเกตพบ Steinmetz, Kraus และคณะไม่สามารถหาโปรตีนเซลล์กล้ามเนื้อลายเฉพาะที่แสดงออกในทั้งสัตว์กลุ่มไนดาเรียนและสัตว์สมมาตรสองด้านได้ ยิ่งไปกว่านั้น แผ่น Z ดูเหมือนจะวิวัฒนาการแตกต่างกันแม้แต่ในกลุ่มสัตว์สมมาตรสองด้าน และมีความหลากหลายของโปรตีนที่พัฒนาขึ้นมากมายแม้กระทั่งในกลุ่มนี้ แสดงให้เห็นถึงการแผ่รังสีในระดับสูงของเซลล์กล้ามเนื้อ จากการแยกตัวของแผ่น Zนี้Steinmetz, Kraus และคณะโต้แย้งว่ามีส่วนประกอบโปรตีนทั่วไปเพียงสี่ชนิดเท่านั้นที่มีอยู่ในบรรพบุรุษกล้ามเนื้อของสัตว์สมมาตรสองด้านทั้งหมด และในจำนวนนี้สำหรับส่วนประกอบ Z-disc ที่จำเป็น มีเพียงโปรตีนแอคตินซึ่งพวกเขาได้โต้แย้งไปแล้วว่าเป็นเครื่องหมายที่ไม่ให้ข้อมูลเนื่องจากสถานะพลีซิโอมอร์ฟิกเท่านั้นที่มีอยู่ในสัตว์กลุ่มซีไนดาเรียน จากการทดสอบเครื่องหมายโมเลกุลเพิ่มเติม Steinmetz และคณะสังเกตว่าสัตว์ที่ไม่ใช่สมมาตรสองด้านขาดส่วนประกอบควบคุมและโครงสร้างหลายอย่างที่จำเป็นสำหรับการสร้างกล้ามเนื้อของสัตว์สมมาตรสองด้าน และไม่พบชุดโปรตีนเฉพาะใด ๆ ของทั้งสัตว์สมมาตรสองด้านและสัตว์กลุ่มซีไนดาเรียนและซีเทโนฟอร์ที่ไม่มีอยู่ในสัตว์ดั้งเดิมในยุคแรก ๆ เช่น ฟองน้ำและอะมีโบซัวจากการวิเคราะห์นี้ ผู้เขียนสรุปว่าเนื่องจากขาดองค์ประกอบที่กล้ามเนื้อของสัตว์สมมาตรสองด้านต้องพึ่งพาสำหรับโครงสร้างและการใช้งาน กล้ามเนื้อของสัตว์ที่ไม่ใช่สมมาตรสองด้านจึงต้องมีต้นกำเนิดที่แตกต่างกันโดยมีชุดโปรตีนควบคุมและโครงสร้างที่แตกต่างกัน^{[ 31 ]}

ในอีกมุมมองหนึ่งของข้อโต้แย้ง Andrikou & Arnone (2015) ^{[ 32 ]}ใช้ข้อมูลใหม่ที่มีอยู่เกี่ยวกับเครือข่ายควบคุมยีนเพื่อพิจารณาว่าลำดับชั้นของยีนและมอร์โฟเจนและกลไกอื่นของการกำหนดเนื้อเยื่อมีความแตกต่างและคล้ายคลึงกันอย่างไรในกลุ่มดิวเทอโรสโตมและโปรโตสโตมยุคแรก โดยการทำความเข้าใจไม่เพียงแต่ยีนที่มีอยู่ในไบลาเทเรียนทั้งหมดเท่านั้น แต่ยังรวมถึงเวลาและสถานที่ของการใช้งานยีนเหล่านี้ด้วย Andrikou & Arnone จึงได้อภิปรายถึงความเข้าใจที่ลึกซึ้งยิ่งขึ้นเกี่ยวกับวิวัฒนาการของการสร้างกล้ามเนื้อ^{[ 32 ]}

ในบทความของพวกเขา Andrikou & Arnone (2015) ^{[ 32 ]}โต้แย้งว่าเพื่อให้เข้าใจวิวัฒนาการของเซลล์กล้ามเนื้ออย่างแท้จริง จำเป็นต้องเข้าใจหน้าที่ของตัวควบคุมการถอดรหัสในบริบทของปฏิสัมพันธ์ภายนอกและภายในอื่นๆ ผ่านการวิเคราะห์ของพวกเขา Andrikou & Arnone พบว่ามีออร์โธล็อก ที่อนุรักษ์ไว้ ของเครือข่ายควบคุมยีนในทั้งสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังที่มีสมมาตรสองด้านและสัตว์กลุ่มไนดาเรียน พวกเขาโต้แย้งว่าการมีวงจรควบคุมทั่วไปร่วมกันนี้ทำให้เกิดความแตกต่างอย่างมากจากเครือข่ายที่ทำงานได้ดีเพียงเครือข่ายเดียว Andrikou & Arnone พบว่าออร์โธล็อกของยีนที่พบในสัตว์มีกระดูกสันหลังมีการเปลี่ยนแปลงผ่านการกลายพันธุ์เชิงโครงสร้างประเภทต่างๆ ในสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังกลุ่มดิวเทอโรสโตมและโปรโตสโตม และพวกเขาโต้แย้งว่าการเปลี่ยนแปลงเชิงโครงสร้างในยีนเหล่านี้ทำให้เกิดความแตกต่างอย่างมากของหน้าที่ของกล้ามเนื้อและการสร้างกล้ามเนื้อในสายพันธุ์เหล่านี้ Andrikou และ Arnone สามารถระบุได้ไม่เพียงแต่ความแตกต่างที่เกิดจากการกลายพันธุ์ในยีนที่พบในสัตว์มีกระดูกสันหลังและสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการผสมผสานของยีนเฉพาะสายพันธุ์ที่อาจทำให้เกิดความแตกต่างจากการทำงานของเครือข่ายควบคุมยีนดั้งเดิมด้วย ดังนั้น แม้ว่าจะมีการกำหนดระบบการสร้างกล้ามเนื้อทั่วไปแล้ว พวกเขาก็โต้แย้งว่าสิ่งนี้อาจเกิดจากการนำเครือข่ายควบคุมยีนดั้งเดิมมาใช้ซ้ำหลายครั้งในสายพันธุ์ต่างๆ โดยมียีนและการกลายพันธุ์เพิ่มเติมที่ทำให้เกิดการพัฒนาของกล้ามเนื้อที่แตกต่างกันอย่างมาก ดังนั้น ดูเหมือนว่ากรอบการสร้างกล้ามเนื้ออาจเป็นลักษณะดั้งเดิม อย่างไรก็ตาม Andrikou และ Arnone อธิบายว่าโครงสร้างพื้นฐานของการสร้างกล้ามเนื้อจะต้องพิจารณาร่วมกับองค์ประกอบควบคุมแบบ cisที่มีอยู่ในช่วงเวลาต่างๆ ระหว่างการพัฒนาด้วย ในทางตรงกันข้ามกับโครงสร้างระดับสูงของกลไกตระกูลยีน Andrikou และ Arnone พบว่าองค์ประกอบควบคุมแบบ cis ไม่ได้รับการอนุรักษ์ไว้อย่างดีทั้งในด้านเวลาและสถานที่ในเครือข่าย ซึ่งอาจแสดงให้เห็นถึงความแตกต่างอย่างมากในการสร้างเซลล์กล้ามเนื้อ จากการวิเคราะห์นี้ ดูเหมือนว่า GRN ของกล้ามเนื้อเป็น GRN ดั้งเดิมที่มีการเปลี่ยนแปลงจริงในหน้าที่และโครงสร้างของกล้ามเนื้อซึ่งอาจเชื่อมโยงกับการนำยีนมาใช้ในภายหลังในเวลาและสถานที่ต่างๆ^{[ 32 ]}

ในเชิงวิวัฒนาการ รูปแบบเฉพาะของกล้ามเนื้อโครงร่างและกล้ามเนื้อหัวใจเกิดขึ้นก่อนการแยกสายวิวัฒนาการ ของสัตว์ มีกระดูกสันหลังและสัตว์ขาปล้อง^{[ 33 ]}ซึ่งบ่งชี้ว่ากล้ามเนื้อประเภทเหล่านี้พัฒนาขึ้นในบรรพบุรุษ ร่วมกัน เมื่อประมาณ 700  ล้านปีก่อน (mya)พบว่ากล้ามเนื้อเรียบของสัตว์มีกระดูกสันหลังมีวิวัฒนาการแยกจากกล้ามเนื้อโครงร่างและกล้ามเนื้อหัวใจ

คุณสมบัติที่ใช้ในการจำแนกเส้นใยกล้ามเนื้อเร็ว ปานกลาง และช้า อาจแตกต่างกันสำหรับกล้ามเนื้อบินและกระโดดของสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง^{[ 34 ]}เพื่อทำให้แผนการจำแนกประเภทนี้ซับซ้อนยิ่งขึ้น ปริมาณไมโทคอนเดรียและคุณสมบัติทางสัณฐานวิทยาอื่นๆ ภายในเส้นใยกล้ามเนื้อสามารถเปลี่ยนแปลงได้ในแมลงวันเซ็ตซีเมื่อออกกำลังกายและมีอายุมากขึ้น^{[ 35 ]}

• รายชื่อประเภทเซลล์ของมนุษย์ที่ได้มาจากชั้นเนื้อเยื่อต้นกำเนิด
• รายชื่อเซลล์ประเภทต่างๆ ในร่างกายมนุษย์ผู้ใหญ่

• สื่อที่เกี่ยวข้องกับเซลล์กล้ามเนื้อในวิกิมีเดียคอมมอนส์
• โครงสร้างของเซลล์กล้ามเนื้อ