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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