研究人员追踪肌肉干细胞对损伤和衰老的反应动态

Sanford Burnham Prebys医学发现研究所(SBP)的研究人员领导的一项新研究描述了肌肉干细胞对衰老或损伤反应不同的生物学背后的原因。该研究结果发表在细胞干细胞，对骨骼肌再生的治疗策略有重要意义，以应对衰老的正常磨损，或在损伤或肌肉疾病(如肌肉萎缩)的情况下。

SBP教授亚历山德拉·萨科博士说:“我们的研究是第一个在单个克隆水平上观察原生组织中的肌肉干细胞的研究。”“这使我们能够探测细胞的动态异质性，这是一种衡量它们对运动、损伤以及随着衰老发生的正常磨损做出反应的灵活性的方法。使用这种方法，我们发现干细胞在维持这种异质性的程度上存在惊人的差异，这取决于它们被要求做什么。”

成人肌肉干细胞在整个生命过程中对于修复和再生肌肉是必不可少的。这些细胞位于肌纤维之间，作为异质群体存在，需要“自我更新”以维持干细胞群体，以及分化为肌源性细胞，增殖、分化和融合以创造新的肌纤维。

“肌肉干细胞必须保持一系列的功能能力，以便为受伤、疾病和衰老引起的全面变化做好准备，”萨科说。“在这里，我们专注于研究肌肉干细胞库如何对年龄或肌肉损伤做出反应。

“我们的目标是了解干细胞如何独特地应对或屈服于这些不同的压力。然后，我们可以利用这些信息来创建新的方法，专门用于防止肌肉干细胞损失和/或与肌肉减少症相关的功能障碍，肌肉减少症是与年龄相关的肌肉减少的医学术语骨骼肌或者与肌肉疾病有关，这些疾病的特征是慢性组织损伤，如营养不良。”萨科补充道。

萨科的研究团队使用了一种称为体内多谱系追踪的技术来跟踪单个干细胞产生的后代的自我更新能力和范围。重复性损伤导致肌肉经历多轮修复，并被用作以进行性肌肉退化和无力为特征的疾病的模型，如肌肉营养不良症。

“结果与我们的预期截然不同——衰老的肌肉干细胞在整个细胞池中保持了多样化的细胞组合，尽管其增殖和繁殖能力较差。”马修·蒂尔尼博士解释道，他曾是萨科大学的研究生，现在是洛克菲勒大学的博士后研究员。他说:“当我们造成伤害并观察水池对组织损伤的反应时，结果是相反的。”“在受伤的情况下，干细胞库变得不那么多样化，但保持其增殖能力。

“我们的发现引出了几个有趣的问题，关于这些观察到的差异的潜在原因——肌肉干细胞被要求在一个非常不同的局部环境中工作，随着年龄的增长或在受伤的再生过程中，我们怀疑这可能有助于我们观察到的一些独特的行为，”蒂尔尼补充说。

“这项研究表明，与突然衰老相比，肌肉干细胞库在衰老过程中的动态有明显的差异受伤萨科说。“这意味着可能没有‘一刀切’的方法来防止珊瑚数量的下降肌肉干细胞．维持治疗策略肌肉老年人的体重和力量很可能需要与退化性疾病患者的体重和力量有所不同。”