诱导人类老年肌肉干细胞重建技术

　　还记得动画片《大力水手》的故事吗？吃了菠菜罐头的Popeye马上长出强壮的肌肉，获得更强的力量。人类对力量和寿命永远有着无穷的渴望，对风烛残年的老人和天生的肌肉萎缩症患者而言，更是如此。

　　

生物通报道：还记得动画片《大力水手》的故事吗？吃了菠菜罐头的Popeye马上长出强壮的肌肉，获得更强的力量。人类对力量和寿命永远有着无穷的渴望，对风烛残年的老人和天生的肌肉萎缩症患者而言，更是如此。

斯坦福Burnham Prebys医学发现研究所（SBP）的研究人员，在《Genes & Development》杂志报道了有关“干细胞介导肌肉重建”不为人知的过程。公布了因衰老导致的肌肉干细胞（muscle stem cells ，MuSCs）机能减退的分子机理，并将MuSC衰老与肌肉萎缩症有机结合起来。

 “对成年人的骨骼肌来说，肌肉生成的过程取决于通常处于静止休眠状态的MuSCs的激活。随着年龄的增长，我们的MuSCs逐步过渡到永久的不活动的老年期（senescence）状态，此后，它将无法被调动起来产生新肌纤维。”SBP发育、衰老和再生项目教授Lorenzo Puri博士说道。“如果我们能通过药物介入等手段鼓励老年期MuSCs重新启动，生产肌肉的话，我们就能让肌萎缩患者重建肌肉。”

这项研究的目的是找到导致MuSC不可逆转地进入老年期的分子机制。通过老鼠模型和人成纤维细胞实验，研究组发现老年MuSCs之所以无法被重启的原因是，它们自发地激活了一条DNA损伤应答途径（DNA damage response ，DDR），而此时机体并未与任何外源基因毒性物质接触。这条老年期相关的DDR长期地打开了细胞的DNA错误修复器，还激活了细胞周期关卡，抑制了细胞的分裂周期。免费索取吉凯基因动物实验服务全套解决方案：裸鼠成瘤、动物活体成像、各种动物肿瘤模型构建

“在研究中我们发现老年期相关的DDR禁止了肌红蛋白（MyoD）介导的肌肉生产基因程序的激活，”Puri解释道。“我们还发现肌肉基因表达活化的先决条件是细胞周期的开启，而老年期细胞的细胞分裂被，可逆转的禁止了。”

 “我们确实发现了让衰老细胞进入细胞周期并激活肌肉生产的实验策略，并且结果比较令人满意。但是，我们也发现，迫使MuSCs生成新的肌肉可能会导致肌纤维细胞核异常老化，导致遗传基因组的改变。”

“鉴于肌肉功能下降对衰老和寿命的影响巨大，有关肌肉生成途径和调节网络的机理阐明，有助于MuSCs的损伤修复研究，例如本文提到的靶向药物干预，或能改善人类健康，”Puri指出。“但是这种使老年个体肌肉复壮的强行再生过程，应该被禁止过度使用，因为这可能是以基因组损伤为代价的一种行为，而且新形成的肌肉也可能缺乏功能完整度。”