肌肉干细胞功能获细胞外基质蛋白腱连蛋白C增强Muscle Stem Cells Bolstered by ECM Protein Tenascin-C

环球医讯 / 干细胞与抗衰老来源:www.genengnews.com美国 - 英语2025-12-22 08:37:32 - 阅读时长3分钟 - 1170字
桑福德-伯纳姆-普雷比斯医学研究所最新研究揭示,细胞外基质蛋白腱连蛋白C(TnC)对肌肉干细胞的维持与功能具有关键作用。该蛋白在健康成年肌肉中低表达,但损伤后迅速升高以激活再生程序;研究发现老年小鼠TnC水平下降导致干细胞再生能力减弱,而补充TnC可逆转此缺陷。这项发表于《通讯生物学》的成果为肌少症治疗提供了新靶点,指出通过恢复TnC功能可能延缓与年龄相关的肌肉退化,对提升老年人健康寿命具有重要意义,但蛋白质递送技术仍是临床转化的主要挑战。
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肌肉干细胞功能获细胞外基质蛋白腱连蛋白C增强

肌少症——表现为肌肉质量、力量和功能下降——常与衰老相关,严重影响老年人生活质量。肌少症患者更易遭受进一步损伤,导致健康状况急剧恶化。

桑福德-伯纳姆-普雷比斯医学研究所生物医学科学研究生院院长、心血管与肌肉疾病研究中心教授亚历山德拉·萨科博士强调:"我们必须开发出维持老年人肌肉功能的策略,这至关重要。骨骼肌质量和功能的进行性丧失是患者生存率低的重要指标。"作为该研究的资深作者,萨科教授带领团队探索了肌肉细胞外基质的蛋白质组成如何影响肌肉干细胞在衰老过程中的修复与再生功能。

这项题为《组织微环境中的腱连蛋白C通过膜联蛋白A2促进肌肉干细胞维持与功能》的研究已发表在《通讯生物学》期刊上。此前萨科实验室已发现,在肌肉细胞产前发育阶段,细胞外基质中的大分子蛋白腱连蛋白C(TnC)发挥关键作用。该研究第一作者、萨科实验室科学家拉莱·塞奇尼博士指出:"TnC是我们发现的在产前阶段特异性高表达的基因之一。"

"TnC在健康成年肌肉中通常不表达,但损伤后会迅速升高以重新激活再生修复程序,"萨科解释道,"我们希望阐明TnC如何影响主要负责肌肉再生的干细胞,以及这种关系如何受衰老影响。"

研究团队通过组织学方法比较了腱连蛋白C基因敲除小鼠(TnC-KO)与野生型小鼠。结果发现:TnC-KO小鼠整体肌肉干细胞数量更少,且现有干细胞存在自我更新缺陷;缺乏TnC的小鼠修复肌肉损伤的能力显著弱于对照组。"这些干细胞生成新干细胞的能力下降,无法维持充足数量,导致其修复损伤肌肉的功能受损,"塞奇尼表示。

团队还确定了再生过程中TnC的来源:"我们发现基质脂肪生成祖细胞这类支持细胞会分泌TnC,这符合这些细胞在肌肉再生中的已知作用,"萨科说。此外,团队证实分泌后的TnC通过膜联蛋白A2受体作用于肌肉干细胞。

基于对TnC成年功能的新认知,研究团队深入探究了其在衰老中的作用。他们发现老年小鼠TnC水平降低,且肌肉干细胞随年龄增长迁移能力下降,导致其无法有效抵达损伤部位进行再生。然而,用TnC处理肌肉干细胞可纠正这些缺陷。

"我们证明缺乏TnC的小鼠表现出早衰表型,而恢复TnC功能可能是治疗年龄相关肌肉流失的策略,"萨科指出。尽管TnC治疗有望解决肌少症,但这种细胞外蛋白的递送存在挑战:口服或注射可能并非最有效方式,研究人员正在探索解决方案。

萨科强调:"科学、医学和公共卫生的进步已显著延长人类平均寿命,现在我们需要以同等力度延长健康寿命,首要任务是解决虚弱、跌倒和骨折问题。"塞奇尼总结道:"我们的总体目标是提升人类老龄化进程中的生活质量。"

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