Nature重要發(fā)現(xiàn):讓干細胞返老還童
日期:2012-09-27 08:09:01
衰老真的是不可避免的么?是什么使人體內(nèi)的老化組織更難維持修復,又是什么讓人體的老化肌肉逐漸萎縮衰弱?麻省總醫(yī)院MGH與倫敦大學國王學院的研究人員聯(lián)手進行了一項新研究,分析了在衰老過程中受損肌肉修復的潛在機制,并發(fā)現(xiàn)改變肌肉干細胞所處的環(huán)境可以使老化的組織返老還童。這項研究將提前發(fā)表在Nature雜志的網(wǎng)站上。
我們機體內(nèi)的每一塊骨骼肌中都存在著少量的肌肉干細胞。由于這些肌肉干細胞位于其保護著的肌纖維表面,也被稱為衛(wèi)星細胞,這些衛(wèi)星細胞對于維持肌肉的再生能力是必不可少的。衛(wèi)星細胞能生成已分化的新肌肉細胞,同時也能夠保持資深的干細胞特性,保留著維持和修復肌肉組織的能力。通常衛(wèi)星細胞處于靜息或者休眠狀態(tài),在發(fā)生肌肉組織損傷時,它們會快速做出反應(yīng)進行修復。這項新研究顯示,老化的肌肉干細胞失去了維持休眠狀態(tài)的能力,因此在接到修復受損肌肉的指令時,它們無法做出適當?shù)姆磻?yīng)。
文章的資深作者,MGH再生醫(yī)學中心的Andrew Brack博士說,“就像運動員需要在訓練日程中加入恢復時間一樣,干細胞也需要修生養(yǎng)息,而我們發(fā)現(xiàn)老化的干細胞休息得更少。發(fā)生在肌肉再生前的這一過程居然對干細胞的再生能力有如此重大的影響,我們感到很驚訝。不過這聽起來也很合理,人類離不開睡眠,而干細胞也需要休息。”Brack不僅是哈佛醫(yī)學院的一名醫(yī)學助理教授,也是哈佛干細胞研究所的主要成員。
研究人員在一系列的小鼠實驗中發(fā)現(xiàn),在老化的肌肉干細胞所處的微環(huán)境中,成纖維生長因子FGF2的水平升高,喚醒了休眠狀態(tài)的干細胞。被迫進行增殖的衛(wèi)星細胞失去了維持干細胞特性的能力,從而導致干細胞的總量減少。研究人員還發(fā)現(xiàn),在老化的衛(wèi)星細胞或者細胞微環(huán)境中阻斷與衰老相關(guān)的FGF信號能夠保護干細胞免受損失,在衰老過程中維持干細胞的更新能力,并顯著提升老化肌肉組織的自我修復能力。文章的第一作者,Brack實驗室的博士Joe Chakkalakal說,“這一研究顯示,靶標老化的干細胞或者其微環(huán)境可以保護干細胞和相應(yīng)組織免受衰老的影響。”
眾所周知FGF2奠定了肌肉發(fā)育的基礎(chǔ),Brack補充道,“目前我們還不知道這一發(fā)育因子在老化干細胞的微環(huán)境中重新表達的原因??雌饋磉@種曾經(jīng)有利于肌肉發(fā)育的因子在衰老過程中又變成了有害的物質(zhì)。在這項基礎(chǔ)研究后,我們將展開深入研究,看看這一發(fā)現(xiàn)是否能夠用于改善日趨老齡化的社會所面臨的種種健康問題。”
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