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Nature:自噬與干細(xì)胞命運(yùn)

日期:2016-01-08 08:50:39

 骨骼肌的再生能力依賴于長(zhǎng)壽的肌肉干細(xì)胞(稱為衛(wèi)星細(xì)胞)。這些細(xì)胞一般處于靜息狀態(tài),在組織受損的時(shí)候激活,生成肌纖維或者進(jìn)行自我更新。靜息狀態(tài)是維持骨骼肌干細(xì)胞群體的一種簡(jiǎn)單方式。

 

肌肉干細(xì)胞的再生功能在衰老過(guò)程中逐漸衰退,這種衰退在生命的最后階段達(dá)到頂峰。正因如此,高齡老人容易患上肌肉衰減綜合征(Sarcopenia),這是一種年齡相關(guān)的骨骼肌質(zhì)量和功能損失。

 

最近有研究表明,老化的骨骼肌無(wú)法保持干細(xì)胞的靜息狀態(tài)。隨著年齡的增長(zhǎng),肌肉干細(xì)胞的數(shù)量逐漸減少,功能日益減退。在老年肌肉衰減綜合征中,衛(wèi)星細(xì)胞從靜息狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)樗ダ蠣顟B(tài)。

 

那么,在我們步入老年之前肌肉衛(wèi)星細(xì)胞是如何保持靜息和避免衰老的呢?西班牙Pompeu Fabra大學(xué)的研究人員在本期Nature雜志上發(fā)表文章指出,自噬是肌肉衛(wèi)星細(xì)胞維持干性的關(guān)鍵。自噬是細(xì)胞將受損、變性或衰老的蛋白質(zhì)以及細(xì)胞器運(yùn)輸?shù)饺苊阁w進(jìn)行消化降解的過(guò)程,在進(jìn)化上(從酵母到人類)非常保守。

 

研究人員對(duì)生理性衰老的小鼠進(jìn)行了深入研究。研究顯示,肌肉干細(xì)胞通過(guò)維持細(xì)胞器和蛋白內(nèi)穩(wěn)態(tài)來(lái)保存實(shí)力,這是一種重要的質(zhì)控機(jī)制。靜息狀態(tài)的肌肉干細(xì)胞持續(xù)進(jìn)行著基礎(chǔ)自噬,這種活動(dòng)會(huì)在衰老過(guò)程中減弱。

 

在生理性衰老的衛(wèi)星細(xì)胞或者自噬缺陷的年輕細(xì)胞中,自噬故障會(huì)導(dǎo)致蛋白內(nèi)穩(wěn)態(tài)喪失、線粒體功能障礙和氧化應(yīng)激增強(qiáng),相應(yīng)毒性廢物的累積最終使衛(wèi)星細(xì)胞進(jìn)入衰老狀態(tài)。進(jìn)一步研究表明,在老年衛(wèi)星細(xì)胞中重建自噬可以逆轉(zhuǎn)衰老,恢復(fù)其再生功能。

 

這項(xiàng)研究告訴我們,自噬是一個(gè)決定性的干細(xì)胞命運(yùn)調(diào)控者。人們可以在此基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)新療法,促進(jìn)肌肉衰減征中的肌肉再生。

 


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