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Nature子刊:衰老如何影響干細(xì)胞的再生能力

日期:2014-09-09 09:06:06

 

隨著年齡不斷增長(zhǎng),我們機(jī)體中的干細(xì)胞會(huì)逐漸喪失修復(fù)損傷的能力,甚至連日常損耗都難以應(yīng)對(duì)。Ottawa大學(xué)的研究人員在骨骼肌中找到了這種衰退的原因。他們的這項(xiàng)研究發(fā)表在九月七日的Nature Medicine雜志上。

 

領(lǐng)導(dǎo)這項(xiàng)研究的Michael Rudnicki教授發(fā)現(xiàn),隨著肌肉干細(xì)胞的老化,一個(gè)特殊信號(hào)通路的活性會(huì)逐漸增加,最終導(dǎo)致干細(xì)胞發(fā)生功能衰退。Dr. Rudnicki等人鑒定的這個(gè)信號(hào)通路是JAK/STAT,該通路負(fù)責(zé)將周圍組織的信息傳遞給細(xì)胞。

 

基因表達(dá)分析顯示,老年小鼠中的JAK-STAT信號(hào)明顯高于年輕小鼠。降低Jak2Stat3的活性,能夠在體外和體內(nèi)顯著刺激肌肉干細(xì)胞增殖,提高肌肉的再生能力

 

“令人激動(dòng)的是,當(dāng)我們用特定藥物抑制JAK/STAT通路時(shí),老年動(dòng)物體內(nèi)的肌肉干細(xì)胞變得像年輕動(dòng)物的肌肉干細(xì)胞一樣,”Dr. Michael Rudnicki說。“這些抑制藥物提高了老年動(dòng)物修復(fù)受損肌肉和構(gòu)建新組織的能力。”

 

骨骼肌干細(xì)胞又稱為衛(wèi)星細(xì)胞,是骨骼肌中的成體干細(xì)胞庫。當(dāng)機(jī)體的肌肉組織受到損傷時(shí),成年動(dòng)物體內(nèi)的這些細(xì)胞就會(huì)展開修復(fù)和重建工作。在肌肉衛(wèi)星細(xì)胞進(jìn)行分化的同時(shí),機(jī)體也需要維持衛(wèi)星細(xì)胞的數(shù)量。總有一些衛(wèi)星細(xì)胞通過增殖性的對(duì)稱分裂,生成兩個(gè)衛(wèi)星細(xì)胞,以保證機(jī)體內(nèi)的干細(xì)胞儲(chǔ)備。

 

研究人員指出,當(dāng)我們逐漸老去,衛(wèi)星細(xì)胞變得難以維持自身的數(shù)量。JAK/STAT通路的活性隨著年齡的增長(zhǎng)而迅速升高,而這會(huì)影響肌肉干細(xì)胞的分裂情況。更多衛(wèi)星細(xì)胞決定向肌纖維分化,更少衛(wèi)星細(xì)胞選擇對(duì)稱分裂。

 

盡管這項(xiàng)研究還處于初級(jí)階段,Dr. Rudnicki的研究團(tuán)隊(duì)已經(jīng)在探索,以此為基礎(chǔ)通過藥物治療肌營(yíng)養(yǎng)不良等肌肉消耗病。肌營(yíng)養(yǎng)不良癥是一種原發(fā)于肌肉的遺傳性疾病,可逐步影響骨骼肌的生長(zhǎng)和再生,主要臨床特征為受累骨骼肌肉的無力和萎縮。

 

研究人員在這項(xiàng)研究中使用的是一種常用的化療藥物。目前他們正在努力尋找,毒性更小又能起到相同效果的小分子。

 


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