九月30,2019

发现:可能缓慢衰老的肌肉愈合的治疗目标

这两张照片显示了结合蛋白GDNF的处理如何修复衰老的肌肉干细胞以支持强大的肌肉再生。左图显示了小的肌肉纤维(内部蓝色核的红色形状),是由旧的肌肉干细胞制成的。右图显示由于GDNF处理,肌肉纤维大小和肌肉干细胞数量增加(用绿色圆点表示)。信用:李良基

由范晨明领导并发表的卡内基现任和前生物学家团队的一项研究表明,与年龄相关的肌肉损伤恢复能力下降可归因于一种蛋白质,该蛋白质抑制肌肉干细胞建立新肌肉的特殊能力。在 自然代谢.

骨骼肌具有巨大的能力,可以从特殊的肌肉中制造出新的肌肉。 。这些“空白”细胞不仅擅长制造肌肉,而且还可以产生更多的自我,这一过程称为自我更新。但是它们的惊人能力随着年龄的增长而减弱,从而导致肌肉外伤的肌肉再生能力下降。

研究团队包括卡内基的Liangji Li,米歇尔·罗佐,岳思标,郑小斌和谭德斌,以及现在在俄亥俄州立大学的卡内基的克里斯托夫·勒珀,都发现这种名为GAS1的蛋白质是罪魁祸首。 .

主要作者李解释说:“ GAS1蛋白由生长抑制特异性基因编码,不辜负其名称,加速了肌肉干细胞的功能衰退。”

他们发现,这种蛋白质仅在少数年轻的肌肉干细胞中被发现,但是在所有老化的肌肉干细胞中都存在。修补肌肉干细胞以在整个年轻干细胞群体中表达GAS1导致再生减少。相比之下,从衰老的肌肉干细胞中去除GAS1可使它们恢复年轻状态,从而支持强大的再生能力。

他们还发现GAS1抑制了另一种蛋白质,一种称为RET的细胞表面受体,他们证明这对于肌肉干细胞的更新是必需的。存在的GAS1蛋白越多,RET的功能就越降低。

GAS1对RET的抑制作用可以被第三次逆转 称为GDNF,它结合并激活RET。确实,当研究人员将GDNF直接注射到衰老小鼠的肌肉中时,肌肉干细胞功能和肌肉再生得以恢复。

范说:“随着人口的迅速老龄化,诸如肌肉退化之类的问题正在日益成为社会挑战。” “我们的工作可能揭示针对性治疗以对抗老年人肌肉变性的潜在途径。”

更多信息: Gas1抑制的肌肉干细胞更新可以被GDNF逆转, 自然代谢 (2019)。 DOI:10.1038 / s42255-019-0110-3 , nature.com/articles/s42255-019-0110-3

期刊信息: 自然代谢

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