随着年龄增长,我们日常活动所依赖的肌肉往往会变得不可靠。当功能衰退到一定程度时,即使是起床这样的基本动作也会变得危险。
老年人肌肉质量低下——医学上称为肌肉减少症(sarcopenia)——已成为老龄化社会维持生活质量的重大隐患。肌肉减少症患者住院风险显著增高,且更容易发生跌倒和骨折,这些创伤常引发迅速而严重的健康恶化。
"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,"桑福德-伯纳姆-普雷比斯医学发现研究所生物医学科学研究生院院长、心血管和肌肉疾病中心教授亚历山德拉·萨科(Alessandra Sacco)博士指出。
"我们必须开发出在衰老过程中维持肌肉的有效策略,这至关重要。"
萨科及其研究团队于2025年12月5日在《通讯生物学》(Communications Biology)期刊发表研究成果,阐明了肌肉细胞间胶状基质中的一种蛋白如何促进功能性肌肉干细胞群落的繁荣,而这些干细胞正是高效肌肉再生所必需的。科学家们同时证实,该蛋白水平随年龄增长而下降,直接导致肌肉干细胞减少和修复能力衰退。
研究人员此前对肌肉细胞从产前发育阶段的研究,引导他们关注到tenascin-C(TnC)——一种存在于细胞外基质胶状支架中的蛋白。
"TnC是我们发现的在产前阶段特异性高表达的基因之一。此时生物体正强力表达构建成年所需肌肉的关键蛋白。"
萨科实验室工作人员科学家、论文共同第一作者拉莱·切基尼(Lale Cecchini)博士解释道
既往研究表明,在急性损伤或日常磨损过程中,生物体会重新激活胚胎期形成的组织通路。
"健康成年肌肉通常不表达TnC,但受伤后其水平会迅速升高,以重启再生修复所需程序,"作为该研究高级作者和通讯作者的萨科表示。
"我们亟需理解TnC如何影响主导肌肉再生的干细胞,以及衰老如何改变这种调控关系。"
在新研究中,团队使用缺乏TnC的基因敲除小鼠模型。与正常小鼠相比,缺失TnC的小鼠肌肉干细胞数量明显减少。
"这些干细胞自我更新能力下降,难以维持足够数量的干细胞库,最终导致修复受损肌肉的功能缺陷,"切基尼强调。
为解析TnC调控肌肉干细胞的分子机制,科学家们追踪了TnC的分泌来源及其作用受体。
"我们发现纤维脂肪生成祖细胞(fibroadipogenic progenitors)负责分泌TnC,这与它们在肌肉再生中的已知功能高度吻合,"萨科说明道。
研究团队进一步揭示,TnC通过Annexin A2细胞受体与肌肉干细胞进行信号传递。
"阐明这些调控元件如同识别管弦乐队的演奏者,"切基尼比喻道。"正如每种乐器共同构成完整乐章,现在我们能深入研究不同细胞类型信号如何协同修复肌肉。"
鉴于衰老会削弱骨骼肌再生能力,科学家检测了肌肉组织中TnC水平与年龄的关系。实验证实老年小鼠TnC表达显著降低,其肌肉干细胞向损伤部位迁移的能力严重受损。值得注意的是,用TnC处理老年肌肉干细胞可完全纠正这一缺陷。
"我们证明缺失TnC的小鼠呈现早衰表型,而恢复TnC水平可能成为治疗年龄相关肌肉流失的有效策略,"萨科总结道。
由于TnC是大型细胞内蛋白,难以通过常规药丸或注射方式递送,研究团队正着力开发创新递送方案。萨科、切基尼及其合作者正在攻克这一"超大分子运输难题"。
"我们的终极目标是提升人类衰老过程中的生命质量,"切基尼表示。
"科学、医学与公共卫生的进步已大幅延长人类平均寿命,"萨科强调。
"现在我们必须同等改善健康寿命(healthspan),首要任务就是解决虚弱、跌倒和骨折问题。"
来源:桑福德-伯纳姆-普雷比斯医学发现研究所
参考文献:
Cecchini, A., et al. (2025). Tenascin-C from the tissue microenvironment promotes muscle stem cell maintenance and function through Annexin A2. Communications Biology. doi: 10.1038/s42003-025-09189-z
【全文结束】

