一项新研究表明,人体内一种常见分子可能成为靶向目标,将衰老的肌肉细胞恢复到年轻状态,从而帮助预防老年人虚弱。
发达国家的人口正在老龄化,导致与之相关的虚弱和衰弱问题在人群中更加普遍。
这些人群中的肌肉逐渐流失,因老年人肌肉组织修复损伤的能力较差而加速,尤其是跌倒或手术后。这会导致一种被称为“肌少症”(sarcopenia),即肌肉质量低下,使老年人更容易出现虚弱和运动问题。
此前的研究表明,肌肉干细胞在修复此类组织损伤中发挥了关键作用,但它们的功能会随着年龄增长而减弱。研究人员一直在试图了解衰老干细胞与年轻干细胞的不同之处,并寻找逆转这些变化的方法。
发表在《细胞·干细胞》(Cell Stem Cell)期刊上的一项新研究揭示,经过一种名为前列腺素E2(Prostaglandin E2,简称PGE2)的天然分子处理后,老年小鼠的肌肉再生能力和力量得到了显著提升。科学家还发现,PGE2分子通过对抗干细胞衰老起作用。
在这项研究中,研究人员检查了PGE2及其相关分子EP4对身体的影响。先前的研究表明,在肌肉受伤时,PGE2会触发肌肉干细胞再生年轻小鼠的肌肉。而在老年小鼠中,科学家发现其肌肉干细胞中的EP4生成要么缺失,要么比年轻干细胞中的水平减少了一半。
“PGE2就像是唤醒干细胞并修复损伤的闹钟。衰老本质上降低了闹钟的音量,而干细胞也戴上了耳塞。”研究作者王玉欣(Yu Xin Wang)表示。
这一新研究找到了重置这种细胞闹钟强度的方法。当科学家在肌肉损伤后给老年小鼠注射一种稳定的PGE2形式,并结合锻炼时,他们发现接受治疗的小鼠获得了更多的肌肉质量,并且比未接受治疗的小鼠更强壮。
“最让我感到惊讶的是,单次治疗就足以恢复肌肉干细胞的功能,而且这种益处远远超过了药物的作用时长。”王博士说道。
“除了生成新的肌肉外,干细胞还会留在组织中,持续发挥PGE2的作用,并赋予肌肉进一步再生的能力。”他补充道。
研究发现,PGE2治疗可以恢复干细胞功能,并逆转小鼠肌肉中许多与年龄相关的变化。
“PGE2已被证明参与了肠道、肝脏和其他多种组织的再生过程和信号传递,这可能开辟一条能够恢复其他老化组织更新能力的新途径。”王博士说。
科学家总结道:“我们发现PGE2可以诱导衰老肌肉干细胞的再生,从而在肌肉修复和力量方面实现功能上的改善。”
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