随着发达国家人口老龄化，与之相关的虚弱和衰弱已成为主要的健康问题。这种逐渐的肌肉损失因修复损伤和受伤的能力下降而加速，尤其是在跌倒或手术后。
老年人的低肌肉量——被称为肌少症——导致了更高的脆弱性和运动问题。患有肌少症的患者更有可能住院，并发展出其他共病，主要是由于跌倒和骨折，这些通常会导致健康状况迅速恶化。
“我们知道一个主要因素是修复肌肉损伤所需的肌肉干细胞会随着年龄增长而变得功能失调。我们一直在努力理解老化的干细胞与年轻干细胞有何不同，以及如何逆转这些变化，”Sanford Burnham Prebys的心血管和肌肉疾病中心、数据科学中心以及癌症代谢和微环境项目的助理教授Yu Xin (Will) Wang博士说。
Wang和他的斯坦福大学同事在2025年6月12日的《细胞干细胞》杂志上发表了他们的研究成果，证明了用一种天然脂质——前列腺素E2（PGE2）治疗老年小鼠的有效性，这可以改善老化肌肉的再生和力量。研究团队还详细说明了这种疗法的作用机制，显示它能够抵消随干细胞老化发生的分子变化。
科学家们首先检查了PGE2及其受体EP4的效果。他们之前的研究已经表明，在年轻小鼠中，PGE2信号在肌肉损伤期间触发肌肉干细胞再生肌肉。
在老年小鼠中，研究小组发现，老化肌肉干细胞上的EP4表达要么缺失，要么减少到年轻干细胞的一半。
Wang说：“肌肉中的PGE2水平也随着年龄增长而下降，所以我们看到的是信号传递者和接收者的双重减少。PGE2就像是唤醒干细胞并修复损伤的闹钟。老化实际上降低了这个闹钟的音量，而干细胞也戴上了耳塞。”
然而，可以通过克服老化的影响并重置这种细胞警报的强度来克服这种情况。Wang和他的合作者在肌肉损伤后给老年小鼠注射了一种稳定的PGE2形式，并结合运动。接受治疗的小鼠比未接受治疗的小鼠获得了更多的肌肉质量和更强的力量。
Wang说：“最让我惊讶的是，单次剂量的治疗就足以恢复肌肉干细胞的功能，并且这种效果远远超出了药物的作用时间。除了制造新的肌肉，干细胞还留在组织中，继续维持PGE2的效果，并赋予肌肉进一步的再生能力。”
该研究表明，PGE2治疗通过调节关键转录因子的活性来恢复干细胞功能，从而逆转了许多研究人员观察到的与年龄相关的改变。
Wang说：“在老化过程中上调的基因在接受治疗后被下调，反之亦然。”
除了继续探索如何再生肌肉并预防肌少症及其相关的健康风险外，Wang和他的合作者计划将研究范围扩大到肌肉以外的领域。
Wang说：“证据表明，PGE2不仅仅作用于一种机制。我们之前已经表明，PGE2还可以对肌肉纤维和神经元有益。PGE2在肠道、肝脏和其他几种组织的再生过程和信号传导中也被认为具有重要作用，这可能为恢复其他老化组织的再生能力提供了一种方法。”
“最终目标是通过逆转老化的影响来提高人们的生活质量。”
斯坦福大学Baxter干细胞生物学实验室主任Helen Blau博士是该研究的资深和通讯作者。
Biogen的首席科学家Adelaida Palla博士和索邦大学肌学研究所研发项目负责人Andrew Ho博士与Wang共同担任该研究的第一作者。
该研究得到了美国国立卫生研究院、加拿大卫生研究院、葛兰素史克Sir James Black药物发现项目、肌肉萎缩症协会、美国国家科学基金会、斯坦福大学、李嘉诚基金会、加州再生医学研究所、Baxter基金会和银河研究基金会的支持。
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