新的研究显示了如何促进肌肉再生和重建组织

衰老的诸多影响之一是肌肉质量的减少，这将导致老年人残疾。为了弥补这种损失，索尔克研究所(Salk Institute)的科学家们正在研究加速肌肉组织再生的方法，他们使用的是干细胞研究中常用的分子化合物的组合。

在2021年5月25日发表的一项研究中自然通讯研究人员发现，使用这些化合物可以促进肌肉的再生细胞通过激活小鼠的肌肉细胞前体，即肌原性祖细胞。尽管这种方法在应用于人类之前还需要做更多的工作，但这项研究为肌肉再生和生长相关的潜在机制提供了深入的了解，有朝一日可能帮助运动员和老年人更有效地再生组织。

“这些祖细胞的丧失与年龄相关的肌肉退化有关，”索尔克教授胡安·卡洛斯·伊兹皮苏亚·贝尔蒙特(Juan Carlos Izpisua Belmonte)说，他是这篇论文的资深作者。“我们的研究揭示了能够加速肌肉再生的特定因素，并揭示了这一过程的机制。”

研究中使用的化合物通常被称为山中因子，以发现它们的日本科学家命名。山中因子是一种蛋白质的组合(称为转录因子)控制DNA如何被复制转化为其他蛋白质。在实验室研究中，它们被用来将特殊的细胞，如皮肤细胞，转化为具有多能性的干细胞样细胞，这意味着它们有能力变成许多不同类型的细胞。

“我们的实验室之前表明，这些因素可以使细胞恢复活力，促进组织再生活的动物第一作者、Izpisua Belmonte实验室博士后王超(音译)说。“但之前并不知道这是怎么发生的。”

肌肉再生是由肌肉干细胞介导的，也称为卫星细胞。卫星细胞位于结缔组织层(基板)和肌肉纤维(肌纤维)之间的生态位。在这项研究中，研究小组使用了两种不同的小鼠模型，以确定添加山中因子后肌肉干细胞特异性或小生境特异性的变化。他们将注意力集中在较年轻的老鼠身上，以研究与年龄无关的因素的影响。

在肌纤维特异性模型中，他们发现添加山中因子可以通过降低生态位中一种名为Wnt4的蛋白质的水平来加速小鼠的肌肉再生，而Wnt4反过来又激活了卫星细胞。相反，在卫星细胞特异性模型中，Yamanaka因子没有激活卫星细胞，也没有改善肌肉再生，这表明Wnt4在肌肉再生中起着至关重要的作用。

根据Roger Guillemin主席Izpisua Belmonte的说法，这项研究的观察结果可能最终导致针对Wnt4的新治疗方法。

“我们的实验室最近开发了新的基因编辑技术，可以用于加速受伤后的肌肉恢复和改善肌肉功能，”他说。“我们有可能利用这项技术直接降低骨骼肌中Wnt4的水平，或者阻止Wnt4和肌肉干细胞。”

研究人员还在研究其他使细胞恢复活力的方法，包括使用信使rna和基因工程。这些技术最终可能导致促进组织和器官的新方法再生．

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