发布时间:2014-02-24 10:55 原文链接: Nature医学:令衰老肌肉返老还童

  多伦多大学的科学家们利用基于干细胞的方法,令老年小鼠的受损骨骼肌重新焕发活力。这项研究发表在本周的Nature Medicine杂志上。

  骨骼肌是机体中最重要的肌肉之一,负责为多种机体功能提供支持,例如坐下、站立、眨眼和吞咽动作等。随着人体的老化,这些肌肉的功能会发生显著降低。目前,进程性的肌无力和再生障碍,困扰着广大的老龄人群。

  “在75岁之后,你每年会损失15%的肌肉质量,这是一个不可逆转的自然趋势,”多伦多大学的助理教授Penney Gilbert说。

  研究人员通过信号通路的分析,发现在衰老过程中一部分干细胞开始表达发生了修饰的蛋白,这些蛋白抑制了干细胞生长和形成新干细胞的能力。

  “我们在体外用药物阻止了上述蛋白修饰的发生,并在模拟柔软骨骼组织的物质上培养细胞(水凝胶生物材料),成功推动了老化细胞的生长和繁殖,”Gilbert指出。

  随后,研究人员将这些重新焕发活力的细胞移植到受损的老化组织。这一处理产生了显著的效果,这些移植细胞令受损的老化组织恢复力量,达到了健康的年轻状态。

  “我们的文章显示,肌肉干细胞在衰老过程中会逐渐丧失其干细胞功能,”文章的第一作者博士后Ben Cosgrove说。“我们并没有转变功能障碍的干细胞,而是刺激老化肌肉组织中仍然具有功能的干细胞,使其开始分裂和自我更新。”

  “需要强调的是,这并不是解决衰老问题的万能灵药,”领导这项研究的Helen Blau教授说。这种干细胞疗法目前只适用于修复臀部、咽喉和眼部的局部肌肉缺陷。

  研究显示,衰老对肌肉再生的不良影响,是来自于骨骼肌干细胞(MuSC)的功能性衰退。研究人员发现,老年小鼠体内三分之二的MuSC都有缺陷,修复肌纤维和再生能力较低。这样的缺陷与p38α和p38β MAPK通路活性升高有关。

  研究人员收集了老年小鼠的MuSC,对其中的p38α和p38β进行抑制,并在柔软的水凝胶底物上培养。研究显示,MuSC中仍有功能的干细胞发生了快速的扩增,恢复了再生和修复受损肌肉的能力。

  研究人员指出,这一成果可以帮助人们在髋关节置换手术后进行后续治疗,修复受损部位周围的骨骼肌,提高患者术后的生活质量。“局部的小范围移植可以对生活质量产生重大的影响,” Blau指出,“这一技术可使用患者自身的肌肉细胞,因此不会有引起免疫反应的问题。”

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