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科学家称:“年轻血液”可用于老年人肌肉再生治疗
2022-11-24

新浪科技讯 北京时间12月15日消息,随着人们逐渐衰老,人体肌肉组织越来越小,且变得虚弱,受到创伤后也更难愈合。目前,在一项最新研究中,美国匹兹堡大学医学中心(UPMC)研究员指出,老鼠肌肉包含一种重要的年轻调节因子,该项发现可能促进老年人群的肌肉再生治疗。

这项研究报告发表在12月6日出版的《自然衰老》杂志上,证实细胞外囊泡(EVs)向肌肉细胞传递克洛索(Klotho)长寿蛋白质的基因指令,近年来,诸多研究报告指出细胞外囊泡是细胞间通讯、疾病诊断和循环生物标志物的重要载体。衰老老鼠肌肉功能丧失和受损肌肉修复可能是由衰老的细胞外囊泡导致的,与年轻动物相比,衰老的细胞外囊泡携带较少的基因指令。

该发现对于理解为什么肌肉再生能力会随着年龄增长而萎缩是一个重要指示非常重要,匹兹堡大学医学中心物理医学和康复副教授法布里西娅·阿姆布罗西奥(FabrisiaAmbrosio)说:“出于多个原因,我们对该研究感到非常兴奋,在某种程度上,该研究结果帮助我们理解肌肉再生的基本生物学原理,以及它如何在我们变老时失效,然后将这些信息进行深入分析,我们可以考虑使用细胞外囊泡作为治疗手段来抵消这些年龄衰老产生的缺陷。”

这项最新研究建立在几十年前的研究基础上,研究表明,当给衰老老鼠注入年轻老鼠的血液时,许多细胞和组织都恢复了年轻特征,但到目前为止,还不清楚年轻血液中哪些成分具有“返老还童”的作用。

该研究报告第一作者、匹兹堡大学物理医学和康复系博士后阿姆里塔·萨胡(Amrita Sahu)博士说:“我们想知道细胞外囊泡是否有助于肌肉再生,因为这些信使通过血液和其他体液在细胞之间移动,就像漂流瓶中的信息一样,细胞外囊泡将信息传递到目标细胞。”

阿姆布罗西奥和研究同事收集了年轻小鼠的血清,即去除血细胞和凝血因子后残留的血液,并将其注射到肌肉受伤的衰老小鼠体内,与接受安慰剂治疗的小鼠相比,接受年轻血清的小鼠表现出增强的肌肉再生和功能恢复,但当去除细胞外囊泡时,血清的恢复特性将消失,这表明细胞外囊泡能调节年轻血液的有益影响。

通过深入研究后,研究人员发现细胞外囊泡将克洛索编码抗衰老蛋白的基因指令或者信使RNA传递给肌肉祖细胞,祖细胞是一种对骨骼肌再生很重要的干细胞。从衰老老鼠体内收集的细胞外囊泡比从年轻老鼠体内收集的细胞外囊泡携带的克洛索蛋白质指令副本更少,从而促使肌肉祖细胞产生更少的克洛索蛋白质。

随着年龄不断增长,肌肉损伤后不能很好地愈合,因为疤痕组织已经沉积,而不是恢复原来的肌肉结构,在早期的研究中,阿姆布罗西奥和研究同事发现克洛索蛋白质是肌肉祖细胞再生能力的重要调节因子,并且该蛋白质会随着年龄增长而衰减。

这项最新研究首次表明,细胞外囊泡与年龄相关的变化导致老化干细胞中的克洛索蛋白质进一步枯竭,从而暗示着调节细胞外囊泡,可以成为修复受损肌肉组织的新疗法。

阿姆布罗西奥说:“细胞外囊泡可能有助于提高老年人肌肉的再生能力,改善受伤后的功能恢复,我们真正感兴趣的想法之一是设计带有特定载体的细胞外囊泡,这样我们就可以控制目标细胞的反应。”

除肌肉组织之外,细胞外囊泡还能逆转衰老的其他影响,之前的研究表明,年轻血液可以提高衰老老鼠的认知能力,目前,阿姆布罗西奥和同事将进一步探索细胞外囊泡逆转年龄相关认知能力下降的潜力。