新型蛋白质可以逆转疾病、衰老和创伤导致的严重肌肉萎缩
当我们撕裂肌肉时,肌肉内的干细胞会修复问题。我们可以看到,这不仅发生在严重的肌肉萎缩疾病,如肌肉营养不良和战争退伍军人谁幸存了灾难性的肢体损伤,而且在我们的日常生活中,当我们拉伤肌肉。
当我们年老体衰时,我们会失去很多肌肉我们的干细胞似乎不能像我们衰老时那样工作。
这些肌肉干细胞是在这种损伤后驱动组织生长和修复的无形引擎。但是,在实验室中培养这些细胞,然后用它们替代受损的肌肉,一直是令人沮丧的困难。
澳大利亚墨尔本莫纳什大学澳大利亚再生医学研究所的研究人员发现了一种触发这些肌肉干细胞增殖和愈合的因素。在严重肌肉损伤的小鼠模型中,注射这种自然产生的蛋白质可导致严重肌肉损伤后肌肉的完全再生和正常运动的恢复。
这项由莫纳什大学澳大利亚再生医学研究所主任彼得·柯里教授领导的研究于今天发表在自然。
科学家们研究了斑马鱼骨骼肌的再生,很快就成为干细胞再生研究的动物模型,因为鱼类繁殖很快,更容易进行实验操作,而且至少有70%的基因与人类相同。它也是透明的,这使得科学家们能够目睹活体肌肉的实际再生。
通过研究这些鱼身上迁移到肌肉损伤部位的细胞,科学家们确定了一组免疫细胞,称为巨噬细胞,它似乎在触发肌肉干细胞再生方面发挥了作用。“我们看到巨噬细胞拥抱着肌肉干细胞,然后肌肉干细胞开始分裂和增殖。一旦它们开始这一过程,巨噬细胞就会继续前进,拥抱下一个肌肉干细胞,伤口很快就会愈合,”Currie教授说。
巨噬细胞是细胞它们会聚集在身体的任何受伤或感染部位,清除碎片,促进愈合。“它们是免疫系统的清理员,”Currie教授说。
长期以来,人们一直认为人体内存在两种类型的巨噬细胞:一种快速移动到损伤处并清除碎片,另一种进入较慢,并在周围停留较长时间进行清理。
然而,研究小组发现,事实上,在损伤部位有八种遗传类型不同的巨噬细胞,其中一种尤其特别,就是“拥抱者”。进一步的研究发现,这种深情巨噬细胞释放了一种叫做NAMPT的物质。
通过将这些巨噬细胞从斑马鱼身上移除,并将NAMPT添加到水族馆的水中,科学家们发现它们可以刺激肌肉干细胞生长和愈合“有效地取代了巨噬细胞的需要”。
重要的是,最近的实验将含有NAPMT的水凝胶贴片放入严重肌肉萎缩的老鼠模型中,导致了Currie教授所说的损伤肌肉的显著替换。研究人员目前正在与一些生物技术公司讨论,将NAMPT用于临床试验,用于这种化合物治疗肌肉疾病和损伤。
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