科学家加速肌肉修复,可以对抗营养不良
运动员、老年人和那些有退行性肌肉疾病的人都将受益于加速肌肉修复。当与骨骼相连的骨骼肌受伤时,肌肉干细胞就会从休眠状态中唤醒并修复损伤。然而,当肌肉老化时,干细胞的数量和功能会下降,组织功能和再生能力也会下降。卡内基的Christoph Lepper和包括来自密苏里大学的研究人员在内的团队研究了肌肉干细胞池的大小。特别是,他们询问干细胞数量是否可以增加,以及是否有相关的功能好处。
通过使用转基因小鼠,科学家们发现,虽然肌肉的大小保持不变,但令人惊讶的是,它能够支持比以前认为的更多的干细胞。这些“超级数量”干细胞可以修复受伤的肌肉,而且比只有正常数量的干细胞修复速度更快。该研究小组还发现,干细胞的增加可以抑制虚弱、退化的肌肉的衰退,这可能是对抗肌肉萎缩症的一个福音。该研究发表在2016年10月11日出版的el。
肌肉干细胞(称为卫星细胞)是未分化的肌肉细胞,促进生长,修复和再生。由于皮瓣解释:“这些卫星细胞占所有肌肉细胞的约5-7%,对肌肉再生至关重要。当老鼠出生时,卫星细胞分裂并区分促进组织生长约3至4周。然后在检测到伤害之前保持安静。此时留出的卫星电池的数量对于宿主肌肉组织大小似乎是相对恒定的。我们想看看是否可以操纵这种比率,如果是的话,是否会是任何生理后果。“
Lepper的合作者Richard Tsika先前已经培育出过表达一种名为TEAD1的基因的老鼠,并发现该基因产生的蛋白质TEAD1会影响产生的肌肉纤维类型的调节。目前的研究证明了TEAD1表达的肌纤维对不表达TEAD1的相关卫星细胞的显著影响。TEAD1转基因小鼠的卫星细胞数量增加了6倍,在分析的所有肌肉群中都是如此。
这项研究促进了令人惊讶的发现,即肌肉纤维可以将肌肉纤维“与其干细胞连通”以影响干细胞池大小。与卫星电池的这种分子通信是干细胞增加的起源。
“我们非常惊讶地发现,可以在不影响肌肉生理学的情况下,将干细胞的数量与宿主组织的大小分离开来。”与Ju-Ryoung Kim共同撰写的这篇论文的主要作者Sheryl Southard说。值得注意的是,数量的增加使得肌肉在受伤后能更快地再生。
重要的是,科学家们在杜氏肌萎缩症的小鼠模型中发现,TEAD1过表达阻碍了消瘦性疾病的发生。
研究人员认为增加了数量卫星细胞,没有对整体肌肉尺寸的任何变化,使遗传修饰的Tead1小鼠成为良好的模型生物体。有了它,他们希望发现调节肌肉干细胞数和“停止”和“去”信号的分子级联,导致细胞区分并保持安静。
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