一项新研究表明,一种在人体内常见的分子可以通过靶向作用使老化肌肉细胞重新变得年轻,从而帮助预防老年人的虚弱。
发达国家的人口正在老龄化,导致与之相关的虚弱和功能障碍问题日益严重。
老年人群中逐渐发生的肌肉流失因肌肉组织修复损伤能力较差而加速,特别是在摔倒或手术后。这导致了一种称为“肌肉减少症”(sarcopenia)的状态,即老年人肌肉质量下降,使其更容易出现虚弱和运动问题。
先前的研究表明,肌肉干细胞在修复此类组织损伤中起着关键作用,但它们会随着年龄增长而功能失调。研究人员一直在试图了解老化干细胞与年轻干细胞的区别,并寻找逆转这些变化的方法。
一项发表于《细胞干细胞》(Cell Stem Cell)期刊的新研究表明,用人体内天然存在的分子——前列腺素E2(Prostaglandin E2,简称PGE2)治疗的老年小鼠表现出更好的肌肉再生能力和力量提升。科学家还发现,PGE2分子通过对抗干细胞衰老发挥作用。
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。以往的研究表明,在肌肉受伤时,PGE2会触发年轻小鼠的肌肉干细胞再生肌肉。然而,在老年小鼠中,科学家发现肌肉干细胞中的EP4生成量要么缺失,要么比年轻干细胞中的水平减少了一半。
“PGE2就像一个闹钟,用来唤醒干细胞并修复损伤。衰老过程本质上降低了闹钟的音量,而且干细胞也戴上了耳塞。”该研究的作者王宇欣(Yu Xin Wang)表示。
这项新研究找到了一种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稳定形式的PGE2,并结合运动训练时,他们发现接受治疗的小鼠比未接受治疗的小鼠获得了更多肌肉质量且更加强壮。
“最让我感到惊讶的是,单次剂量的治疗就足以恢复肌肉干细胞的功能,而且这种益处远超药物本身的持续时间。”王博士说,“除了生成新的肌肉外,干细胞还会留在组织中,维持PGE2的作用,并进一步增强肌肉的再生能力。”
研究发现,PGE2治疗可以恢复干细胞功能并逆转老年小鼠肌肉中的许多与年龄相关的变化。“PGE2已被证明参与肠道、肝脏和其他多种组织的再生过程和信号传导,这可能为恢复其他老化组织的更新能力开辟了途径。”王博士补充道。
科学家总结道:“我们发现,PGE2能够诱导老年肌肉干细胞的年轻化,从而在肌肉修复和力量方面实现功能性改善。”
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