Nature重要發(fā)現(xiàn):讓干細(xì)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(fù),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(xué)國王學(xué)院的研究人員聯(lián)手進(jìn)行了一項(xiàng)新研究,分析了在衰老過程中受損肌肉修復(fù)的潛在機(jī)制,并發(fā)現(xiàn)改變肌肉干細(xì)胞所處的環(huán)境可以使老化的組織返老還童。這項(xiàng)研究將提前發(fā)表在Nature雜志的網(wǎng)站上。
我們機(jī)體內(nèi)的每一塊骨骼肌中都存在著少量的肌肉干細(xì)胞。由于這些肌肉干細(xì)胞位于其保護(hù)著的肌纖維表面,也被稱為衛(wèi)星細(xì)胞,這些衛(wèi)星細(xì)胞對(duì)于維持肌肉的再生能力是必不可少的。衛(wèi)星細(xì)胞能生成已分化的新肌肉細(xì)胞,同時(shí)也能夠保持資深的干細(xì)胞特性,保留著維持和修復(fù)肌肉組織的能力。通常衛(wèi)星細(xì)胞處于靜息或者休眠狀態(tài),在發(fā)生肌肉組織損傷時(shí),它們會(huì)快速做出反應(yīng)進(jìn)行修復(fù)。這項(xiàng)新研究顯示,老化的肌肉干細(xì)胞失去了維持休眠狀態(tài)的能力,因此在接到修復(fù)受損肌肉的指令時(shí),它們無法做出適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)。
文章的資深作者,MGH再生醫(yī)學(xué)中心的Andrew Brack博士說,“就像運(yùn)動(dòng)員需要在訓(xùn)練日程中加入恢復(fù)時(shí)間一樣,干細(xì)胞也需要修生養(yǎng)息,而我們發(fā)現(xiàn)老化的干細(xì)胞休息得更少。發(fā)生在肌肉再生前的這一過程居然對(duì)干細(xì)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(xì)胞也需要休息?!?/SPAN>Brack不僅是哈佛醫(yī)學(xué)院的一名醫(yī)學(xué)助理教授,也是哈佛干細(xì)胞研究所的主要成員。
研究人員在一系列的小鼠實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),在老化的肌肉干細(xì)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(xì)胞。被迫進(jìn)行增殖的衛(wèi)星細(xì)胞失去了維持干細(xì)胞特性的能力,從而導(dǎo)致干細(xì)胞的總量減少。研究人員還發(fā)現(xiàn),在老化的衛(wèi)星細(xì)胞或者細(xì)胞微環(huán)境中阻斷與衰老相關(guān)的FGF信號(hào)能夠保護(hù)干細(xì)胞免受損失,在衰老過程中維持干細(xì)胞的更新能力,并顯著提升老化肌肉組織的自我修復(fù)能力。文章的第一作者,Brack實(shí)驗(yàn)室的博士Joe Chakkalakal說,“這一研究顯示,靶標(biāo)老化的干細(xì)胞或者其微環(huán)境可以保護(hù)干細(xì)胞和相應(yīng)組織免受衰老的影響?!?/SPAN>
眾所周知FGF2奠定了肌肉發(fā)育的基礎(chǔ),Brack補(bǔ)充道,“目前我們還不知道這一發(fā)育因子在老化干細(xì)胞的微環(huán)境中重新表達(dá)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(xiàng)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(huì)所面臨的種種健康問題?!?/SPAN>
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