随着肌肉的老化，其细胞逐渐失去在受伤后再生和愈合的能力。现在，康奈尔大学的研究人员创建了迄今为止最全面的图谱，展示了这一变化在小鼠体内如何随时间逐步展开。
“最初研究的核心问题是真正困扰骨骼肌生物学界的一个问题，”该论文的资深作者、生物医学工程副教授本·科斯格罗夫（Ben Cosgrove）说。“老肌肉中观察到的再生能力下降是由驱动修复过程的干细胞本身的变化引起的，还是由其他细胞类型对其发出的指令的变化引起的？”
在《自然衰老》杂志上发表的一项研究中，研究人员在诱导损伤后，通过一种蛇毒毒素变体，在六个时间点采样了年轻、老年和高龄小鼠的细胞。他们识别出29种定义明确的细胞类型，包括免疫细胞，这些细胞在不同年龄组之间的数量和反应时间表现出差异，以及在年轻时自我更新但在肌肉老化时停滞不前的肌肉干细胞。
随着时间的推移对多种细胞类型的详细评估显示，老年小鼠的肌肉修复过程出现了协调失衡。许多负责组织修复的免疫细胞在错误的时间出现。“它们的数量过多或过少，”科斯格罗夫说。“免疫细胞演奏着错误的音乐。在老化的肌肉中，它们彼此之间步调不一致。”
研究团队使用了一种新颖的方法来评估衰老——当一个细胞不能再分裂时。“我们开发了一种基于迁移学习的方法，”该研究的第一作者、当时在科斯格罗夫实验室攻读博士学位的劳伦·沃尔特（Lauren Walter）说。“我们使用现有的基因列表来评分细胞的衰老状态，然后用这种方法评估不同年龄和再生时间点的衰老情况。”
这项研究更好地理解了细胞类型之间的相互作用及其如何引发衰老，这可能为开发靶向衰老细胞的药物提供信息。
该研究得到了美国国家卫生研究院、布隆伯格-基梅尔研究所和莫顿·戈德堡教授职位的支持。
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