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“年轻血液”中促肌肉再生的介质确定

2021-12-0711:06:23来源:科技日报

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科技日报北京12月6日电 (记者张梦然)随着年龄的增长,人体的肌肉逐渐萎缩、变弱,受伤后的愈合能力也越来越差。在一项新研究中,美国匹兹堡大学研究人员确定了使小鼠肌肉年轻化的一种重要介质,这是理解肌肉再生能力为何会减弱的重要进展,有望促进人体的肌肉再生疗法。

6日发表在《自然·衰老》上的相关论文表明,细胞外囊泡(EV)的循环穿梭将名为Klotho的“长寿蛋白”的遗传指令传递给肌肉细胞。老年小鼠的肌肉功能丧失和肌肉修复受损可能是由老化的EV驱动的,与年轻动物相比,老年小鼠的EV携带的这些指令的副本更少。

研究资深作者、美国匹兹堡大学医学中心(UPMC)国际康复中心主任暨物理医学和康复副教授法布丽莎·安布罗西奥博士说:“这项研究帮我们了解关于肌肉再生的基本生物学,利用这些知识,我们可以考虑使用EV作为治疗方法,来抵消这些与年龄相关的缺陷。”

安布罗西奥团队从年轻小鼠身上收集了血清,将其注射到肌肉受伤的老年小鼠体内。与接受安慰剂治疗的小鼠相比,接受年轻血清的小鼠表现出增强的肌肉再生和功能恢复能力,但当去除EV时,血清的恢复特性就会消失,这表明这些囊泡介导了年轻血液的有益作用。

研究人员还发现,EV将编码抗衰老蛋白Klotho的基因指令或mRNA传递给肌肉祖细胞,这是一种对骨骼肌再生很重要的干细胞。从老年小鼠身上收集的EV携带的Klotho指令副本比年轻小鼠身上的少,这促使肌肉祖细胞产生更少的这种蛋白质。

随着年龄的增长,肌肉在损伤后无法愈合,疤痕组织沉积而不是恢复原始的肌肉结构。在早期的工作中,安布罗西奥团队的研究表明,Klotho是肌肉祖细胞再生能力的重要调节器,并且这种蛋白质会随着年龄的增长而下降。

这项新研究首次表明,EV中与年龄相关的变化导致衰老干细胞中的Klotho耗尽,这表明EV可用于开发治疗受损肌肉组织的新疗法。

除了帮助受损肌肉恢复,EV还有助于逆转其他衰老影响。先前的研究表明,年轻的血液可提高老年小鼠的认知能力。

总编辑圈点

无论心态上怎样与衰老握手言和,我们依然无法忽视老化的种种缺点,尤其是,骨骼和肌肉慢慢失去它们的能力,包括受伤后的恢复力。在这项新研究中,科学家发现长寿蛋白Klotho可能是罪魁祸首和治疗靶点——在年轻小鼠中,Klotho的表达水平在肌肉损伤后飙升;而在年老小鼠中,它的表达水平在肌肉损伤后保持不变。这就意味着,通过提高年老小鼠的Klotho水平,我们或许可以找到衰老肌肉再生的钥匙。

责任编辑:向勤如(EN006)

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