供体免疫细胞加速老年小鼠肌肉力量的恢复

走上楼梯
来源:Unsplash/CC0 Public Domain

犹他大学的健康科学家称,在两周不运动后,单剂量的健康免疫细胞加速了老年小鼠肌肉功能的恢复。他们说,这一发现最终可能会导致加速肌肉修复的治疗方法的发展,并帮助老年人从跌倒和其他伤害中恢复得像年轻人一样快。

“许多人可能没有意识到这一点,但免疫系统在其中起着至关重要的作用Micah Drummond博士说,他是一名物理治疗和康复教授他是该研究的通讯作者,该研究发表在应用生理学杂志

“然而,随着年龄的增长,免疫细胞对肌肉组织损伤的反应往往会减弱。我们相信,如果我们能找到一种方法,让老化肌肉中的免疫系统恢复活力,那么我们就能有所帮助保持或恢复他们离开椅子、爬楼梯的能力,过上更好的生活。”

年老,肌肉衰弱会导致跌倒和受伤

随着年龄的增长,肌肉变得越来越小,越来越弱,使人更容易受到跌倒和其他事故的伤害。事实上,根据美国疾病控制与预防中心(Centers for Disease Control and Prevention)的数据,每五次跌倒中就有一次会导致骨折等伤害,每年至少有30万老年人因髋部骨折住院。

德拉蒙德说:“每年,有太多的老年人失去了移动、站立和日常生活的能力。”“我们希望防止这种情况发生,让他们的肌肉恢复到应有的状态。”

正常情况下,当脚踝扭伤等损伤发生时,受影响区域的肌肉会向免疫系统发出信号,吸引白细胞到受损组织。其中一些巨噬细胞会引起肿胀,但也会清除损伤部位的碎片,并促使干细胞协调肌肉组织的再生。

然而,随着年龄的增长,参与这一过程的免疫细胞不能像我们年轻时那样有效地刺激肌肉修复,德拉蒙德说。

使年老的肌肉恢复年轻

为了确定这种修复活动是否可以恢复,德拉蒙德和他的同事们在俄亥俄州牛津市的迈阿密大学的健康大学和迈阿密大学进行了一系列的实验。

在他们的第一个实验中,研究人员削弱了年轻人和老年人的肌肉通过限制它们后腿的活动14天。然后给这些小鼠注射巨噬细胞,这些巨噬细胞取自一组年轻的和它们可以自由活动。另一组运动受限的小鼠给予生理盐水治疗作为对照。

研究人员发现,与对照组相比,接受其他年轻小鼠免疫细胞的实验年轻小鼠在肌肉恢复方面没有差异。然而,给年老的实验小鼠注射年轻小鼠的免疫细胞后,它们的肌肉力量恢复速度几乎达到了保持运动的年老小鼠的水平。

德拉蒙德说,相比之下,当年轻的实验小鼠接受老年小鼠的免疫细胞时,它们的肌肉变得更弱,这表明老年免疫细胞有些功能失调。

他说,有趣的是,当年老的老鼠被给予年老的供体免疫细胞时,它们的肌肉力量在恢复过程中显著提高。

德拉蒙德说:“当我们把老的免疫细胞给老的动物时,我们认为这可能会使它们变得更糟。”“但令我们惊讶的是,他们实际上有所改善。”

德拉蒙德的理论是,即使老的免疫细胞比年轻的免疫细胞效率低一点,它们仍然有可能产生影响,特别是如果足够多的免疫细胞被引入肌肉。

德拉蒙德说:“它们可能不是100%有效,但如果你把它们集中在一块肌肉上,它们可能仍然可以发挥作用。”“而在较年轻的动物中,不需要那么多,因为它们的免疫细胞处于最佳状态,非常有效。”

更好的细胞交流也会加速肌肉的恢复

研究人员指出,免疫细胞功能障碍只是导致老年肌肉恢复不良的几个因素之一。德拉蒙德说,在某些情况下,肌肉细胞可能没有向免疫系统发出足够的正确信号。因此,能够帮助恢复肌肉的巨噬细胞减少了。

为了验证这一观点,研究人员给一些年龄较大的实验小鼠注射了a被称为巨噬细胞集落刺激因子(MCSF),它通常会提醒开始修复受损的肌肉。总的来说,给予MCSF的老年小鼠有更多的巨噬细胞免疫细胞产生,并且有更大的而不是控制动物。

尽管这项研究显示出了希望,但德拉蒙德强调,在将其用于人类之前,还需要做更多的工作。

“我们正在寻找许多可能恢复活力的因素让他们更有效地恢复肌肉功能,”他说。“但我们还有更多的实验要做。”

更多信息:Patrick J. Ferrara等人,巨噬细胞免疫调节加速老年小鼠废用性萎缩后骨骼肌功能恢复,应用生理学杂志(2022)。DOI: 10.1152 / japplphysiol.00374.2022

期刊信息: 应用生理学杂志

引用:供体免疫细胞加速老年小鼠肌肉力量的恢复(2022,10月4日)
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