肌肉中的干细胞赋予其再生能力。受伤后，肌肉干细胞被激活并必须增加数量以修复和生成新的肌肉（用白色标记的肌营养不良蛋白）。不同阶段生成肌肉的干细胞分别用红色、绿色和黄色染色。来源：Shiqi Su, Will Wang, Sanford Burnham Prebys
发达国家的人口正在老龄化，随之而来的虚弱和衰弱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减弱而加速，尤其是在跌倒或手术后。
老年人的低肌肉量（称为肌肉减少症）会导致更多的虚弱和运动问题。患有肌肉减少症的患者更容易住院，并发展出其他并发症，主要是由于跌倒和骨折导致的健康状况迅速恶化。
“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。它们随着年龄的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《细胞干细胞》杂志上发表了他们的研究成果，证明了对老年小鼠使用天然脂质前列腺素E2（PGE2）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工作原理，表明它能够对抗干细胞衰老过程中发生的分子变化。
科学家们首先研究了PGE2及其受体EP4的作用。他们之前的研究已经确定，在肌肉损伤期间，PGE2信号会触发年轻小鼠的肌肉干细胞再生。
在老年小鼠中，研究团队发现老化的肌肉干细胞上的EP4表达要么缺失，要么比年轻干细胞减少了一半。
Wang说：“肌肉中的PGE2水平也随着年龄的增长而下降，所以我们看到从信使和接收者两方面都减少了信号传递。PGE2就像一个闹钟，唤醒干细胞并修复损伤。衰老实际上降低了闹钟的音量，而干细胞也戴上了耳塞。”
然而，可以通过克服衰老的影响并重置这种细胞警报的强度来克服这些影响。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，而且这种效果远远超出了药物的作用时间。”
“除了生成新的肌肉外，干细胞仍然留在组织中，在那里它们维持PGE2的效果，并进一步增强肌肉的再生能力。”
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，从而逆转了研究人员观察到的许多与年龄相关的改变。
Wang说：“在衰老过程中上调的基因在接受治疗后下调，反之亦然。”
除了继续揭示如何再生肌肉并预防肌肉减少症及其相关健康风险外，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还可以使肌肉纤维和神经元受益。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有作用，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衰老的影响来提高人们的生活质量。”
(全文结束)
