肌肉干细胞增强弹性,但随着年龄的增长而失去再生能力

加州大学洛杉矶分校的一项研究表明,衰老的肌肉干细胞会积累 NDRG1,减缓修复速度,但提高存活率,凸显了衰老过程中的权衡。

来源:Scientific Inquirer

老化的肌肉受伤后愈合得更慢——这是许多老年人都熟悉的令人沮丧的现实。

加州大学洛杉矶分校在小鼠身上进行的一项新研究揭示了一个意想不到的原因:衰老肌肉中的干细胞积累了更高水平的蛋白质,该蛋白质会减慢它们激活和修复组织的能力,但有助于细胞在衰老组织的恶劣环境中存活更长时间。

今天发表在《科学》杂志上的研究结果表明,与衰老相关的一些分子变化实际上可能是保护性适应,而不是纯粹的有害影响。 “这让我们对衰老有了一种新的思考方式,”这项新研究的资深作者、加州大学洛杉矶分校再生医学和干细胞研究中心主任 Thomas Rando 博士说。

“这是违反直觉的,但能够度过衰老的干细胞实际上可能是功能最差的细胞。它们之所以能存活下来,不是因为它们在工作中表现最好,而是因为它们最擅长生存。这为我们提供了一个完全不同的视角来理解为什么组织会随着年龄的增长而衰退。”

由博士后学者 Jengmin Kang 和 Daniel Benjamin 领导的研究小组比较了从年轻和年老小鼠中分离出的肌肉干细胞,发现一种名为 NDRG1 的蛋白质随着年龄的增长而急剧增加——在年老细胞中的水平比在年轻细胞中高出 3.5 倍。 NDRG1 充当细胞制动器,抑制称为 mTOR 的关键信号通路,该通路通常促进细胞活化和生长。

为了测试 NDRG1 是否导致衰老过程中肌肉修复速度减慢,研究人员让小鼠正常衰老到相当于人类 75 岁左右,然后阻断 NDRG1 的活性。衰老的肌肉干细胞立即再次像年轻细胞一样,快速重新激活并加速受伤后的肌肉修复。

研究小组将继续研究是什么在分子水平上控制着生存和功能之间的平衡。

图片来源:Jengmin Kang,Rando Lab