هي الخلايا السليفة الموجودة تحت الغشاء القاعدي للألياف العضلية، والتي تتكاثر عادةً وتتمايز إلى أنابيب عضلية للمساعدة في تكوين ألياف عضلية جديدة بعد إصابة العضلات. نظراً لسهولة عزلِها من خزعات العضلات وزراعتها، وخصائصها الانقباضية المتأصلة، ومقاومتها للتعب ونقص التروية، كانت من أوائل أنواع الخلايا التي دُرست في الأبحاث قبل السريرية والسريرية لاعتلال عضلة القلب وفشل القلب (Heart Failure - HF).

أظهرت البيانات المبكرة قدرتها على تخفيف إعادة التشكيل البطيني في البطين الأيسر (Left Ventricle - LV)، وتقليل التليف الخلالي، وتحسين الوظيفة الانقباضية والانبساطية للقلب، في كل من اعتلال عضلة القلب الإقفاري وغير الإقفاري.

ومع ذلك، اتضح أن الآليات المسؤولة عن هذه الفوائد لم تكن ناتجة عن تحول الخلايا العضلية الهيكلية (Skeletal Myoblasts - SkMs) إلى خلايا عضلية قلبية، حيث حافظت هذه الخلايا على نمطها الظاهري العضلي الهيكلي. رغم اندماج الخلايا العضلية الهيكلية المزروعة مع خلايا عضلة القلب المضيفة، إلا أنه لم يحدث اقتران كهروميكانيكي كافٍ بسبب نقص التعبير عن الوصلات الفجوية (gap junctions) وبروتينات الأقراص المقحمة (intercalated disc proteins) مثل إن-كادهيرين (N-cadherin) وكونيكسين-43 (connexin-43) في الخلايا المزروعة. يُعتقد أن هذا هو سبب حالات عدم انتظام ضربات القلب البطينية التي لوحظت بعد زرع الخلايا العضلية الهيكلية في الدراسات السريرية.

في ظل غياب الاقتران الكهروميكانيكي في القلب، تُعزى الفوائد التعويضية للخلايا العضلية الهيكلية في الغالب إلى آليات أخرى، تشمل تقلصها التلقائي، وإعادة تشكيل المادة خارج الخلوية (Extracellular Matrix - ECM) والندبة، والتحفيز الغذائي لتكوين الأوعية الدموية، وتنشيط مسارات إصلاح القلب من خلال إفراز السيتوكينات وعوامل النمو مثل عامل النمو البطاني الوعائي (Vascular Endothelial Growth Factor - VEGF) وعامل نمو الخلايا الكبدية (Hepatocyte Growth Factor - HGF). خلال العقد الماضي، ركزت الدراسات السريرية على الخلايا العضلية الهيكلية بشكل رئيسي على المرضى الذين يعانون من قصور قلبي مزمن مصحوب بندبات، حيث يتم إدخال هذه الخلايا إلى عضلة القلب المصابة إما عن طريق الحقن الجراحي أو باستخدام القسطرة."