促进肌肉干细胞治疗肌肉营养不良和肌肉老化

我们的肌肉中有干细胞，它是驱动组织生长和修复的隐形引擎。理解引导肌肉干细胞发挥作用的信号可以发现促进肌肉生长的新方法。然而，人们对这些机制知之甚少。

现在，来自桑福德·伯纳姆·普瑞比斯大学的科学家们已经发现了一种涉及Stat3和Fam3a蛋白的分子信号通路，这两种蛋白可以调节这种反应肌肉干细胞决定是自我更新还是分化——这一见解可能导致肌肉营养不良或与年龄相关的肌肉衰退的肌肉增强疗法。这项研究发表在自然通讯．

“肌肉干细胞在试图再生组织的过程中会‘耗尽’自然衰老过程或由于慢性肌肉疾病，”亚历山德拉·萨科博士说，她是这篇论文的资深作者，也是桑福德·伯纳姆·普瑞比斯大学发展、衰老和再生项目的副教授。“我们相信我们已经找到了有前途的药物靶点肌肉干细胞“做出正确的决定”，刺激肌肉修复，潜在地帮助肌肉组织再生，维持组织功能慢性疾病比如肌肉萎缩和衰老。”

肌肉萎缩是自然衰老过程的一部分，称为肌少症，或由于遗传疾病，如肌肉营养不良。近10%的50岁以上的成年人和近一半的80多岁的人患有肌肉减少症。这种情况会导致丧失独立性，还会导致摔倒，这是65岁以上老人意外死亡的主要原因。肌肉营养不良症是一组30多种遗传疾病，其特征是进行性肌肉无力和退化。目前还不存在治疗方法。

肌肉干细胞在人的一生中有两种命运:要么分化成为成体肌肉细胞，要么自我更新以补充干细胞群。越来越多的证据表明，线粒体呼吸(细胞呼吸)是驱动肌肉干细胞分化的关键开关，这是一个能量密集型过程，而不是自我更新。

在这项研究中，科学家们使用小鼠模型来证明Stat3促进线粒体呼吸。由于Stat3调节着许多细胞过程，科学家们梳理了肌肉生长过程中表达的基因，以找到由Stat3调节的其他蛋白质，这些蛋白质可能是更具体的靶标。

这些努力发现了Fam3a蛋白质。所进行的进一步工作，包括生成一个小鼠模型和缺乏Fam3a的细胞系，证明该蛋白质是肌肉干细胞分化和肌肉的生长．研究人员还表明，Fam3a在肌肉修复过程中由肌肉细胞分泌，用该蛋白治疗恢复了缺乏stat3的肌肉干细胞的线粒体呼吸和干细胞分化，所有这些都证明了Fam3a在决定肌肉干细胞命运方面的重要作用。

“由于婴儿潮一代的老龄化，65岁以上的人越来越多，重要的是，不仅要延长寿命还包括健康跨度——我们可以保持健康和活跃的年份，”该论文的第一作者、萨科实验室的博士后研究员大卫·萨拉博士说。“增强和维持肌肉组织功能的能力可以帮助更多的人过上积极和独立的生活。我们的研究结果也可以应用于肌肉损耗疾病，如肌肉萎缩症．"

科学家们已经在进行临床前研究，以验证Fam3a作为治疗靶点的有效性。他们还希望他们的发现可以应用于分化产生其他组织的干细胞，这可能有助于治疗其他退行性组织疾病。