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人老了就会变瘦怎么办?科学家发现关键蛋白质可让肌肉再生

前瞻网    2021-06-02 15:56

 

人老了就会变瘦怎么办?科学家发现关键蛋白质可让肌肉再生

提到衰老,我们第一反应联想到的关键词可能是“白发”“皱纹”,但事实上,肌肉退化也是衰老的重要特征之一。不少人发现爸妈变得瘦小了,那正是因为肌肉退化导致的。如果肌肉质量持续下降,可能还会导致老年人的残疾。

为了让老年人有着更高质量的晚年生活,索尔克研究所的科学家们正使用干细胞研究中常用的分子化合物的组合来研究加速肌肉组织再生的方法。

在 2021 年 5 月 25 日发表在Nature Communications上的一项研究中,研究人员表明,使用这些化合物可以通过激活肌肉细胞的前体(称为肌源祖细胞)来增加小鼠肌肉细胞的再生。尽管在将这种方法应用于人类之前还需要做更多的工作,但该研究提供了与肌肉再生和生长相关的潜在机制的见解,并且有朝一日可以帮助运动员和老年人更有效地再生组织。

“这些祖细胞的丧失与年龄相关的肌肉退化有关,”该论文的资深作者、教授贝尔蒙特(Juan Carlos Izpisua Belmonte )说,“我们的研究揭示了能够加速肌肉再生的特定因素,并揭示了发生这种情况的机制。”

研究中使用的化合物通常以发现它们的日本科学家的名字命名为山中因子(Yamanaka factors)。山中因子是一种蛋白质(称为转录因子)的组合,可控制 DNA 复制以翻译成其他蛋白质的方式。在实验室研究中,它们被用来将特化细胞(如皮肤细胞)转化为多能干细胞样细胞,这意味着它们有能力变成许多不同类型的细胞。

肌肉再生由肌肉干细胞介导,也称为卫星细胞。卫星细胞位于一层结缔组织(基底层)和肌肉纤维(肌纤维)之间。在这项研究中,该团队使用两种不同的小鼠模型来确定添加山中因子后肌肉干细胞特异性或生态位特异性变化。他们专注于年轻的老鼠来研究与年龄无关的因素的影响。

在肌纤维特异性模型中,他们发现添加山中因子可以通过降低生态位中称为 Wnt4 的蛋白质的水平来加速小鼠的肌肉再生,从而激活卫星细胞。相比之下,在卫星细胞特异性模型中,山中因子没有激活卫星细胞,也没有改善肌肉再生,表明 Wnt4 在肌肉再生中起着至关重要的作用。

该实验室最近开发了新的基因编辑技术,可通过直接降低骨骼肌中的 Wnt4 水平,或者阻断 Wnt4 和肌肉干细胞之间的通讯,来加速受伤后的肌肉恢复和改善肌肉功能。

研究人员还在研究其他使细胞恢复活力的方法,包括使用 mRNA 和基因工程。这些技术最终可能会带来促进组织和器官再生的新方法。

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责任编辑: 4126TJ

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