細(xì)胞外囊泡與年齡相關(guān)的變化導(dǎo)致老化干細(xì)胞中的克洛索蛋白質(zhì)進(jìn)一步枯竭,從而暗示著調(diào)節(jié)細(xì)胞外囊泡,可以成為修復(fù)受損肌肉組織的新療法。
新浪科技訊 北京時(shí)間12月9日消息,據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道,隨著人們逐漸衰老,人體肌肉組織越來(lái)越小,且變得虛弱,受到創(chuàng)傷后也更難愈合。目前,在一項(xiàng)最新研究中,美國(guó)匹茲堡大學(xué)醫(yī)學(xué)中心(UPMC)研究員指出,老鼠肌肉包含一種重要的年輕調(diào)節(jié)因子,該項(xiàng)發(fā)現(xiàn)可能促進(jìn)老年人群的肌肉再生治療。
這項(xiàng)研究報(bào)告發(fā)表在12月6日出版的《自然衰老》雜志上,證實(shí)細(xì)胞外囊泡(EVs)向肌肉細(xì)胞傳遞克洛索(Klotho)長(zhǎng)壽蛋白質(zhì)的基因指令,近年來(lái),諸多研究報(bào)告指出細(xì)胞外囊泡是細(xì)胞間通訊、疾病診斷和循環(huán)生物標(biāo)志物的重要載體。衰老老鼠肌肉功能喪失和受損肌肉修復(fù)可能是由衰老的細(xì)胞外囊泡導(dǎo)致的,與年輕動(dòng)物相比,衰老的細(xì)胞外囊泡攜帶較少的基因指令。
該發(fā)現(xiàn)對(duì)于理解為什么肌肉再生能力會(huì)隨著年齡增長(zhǎng)而萎縮是一個(gè)重要指示非常重要,在某種程度上,該研究結(jié)果幫助我們理解肌肉再生的基本生物學(xué)原理,以及它如何在我們變老時(shí)失效,然后將這些信息進(jìn)行深入分析,我們可以考慮使用細(xì)胞外囊泡作為治療手段來(lái)抵消這些年齡衰老產(chǎn)生的缺陷。
這項(xiàng)最新研究建立在幾十年前的研究基礎(chǔ)上,研究表明,當(dāng)給衰老老鼠注入年輕老鼠的血液時(shí),許多細(xì)胞和組織都恢復(fù)了年輕特征,但到目前為止,還不清楚年輕血液中哪些成分具有“返老還童”的作用。
研究人員想知道細(xì)胞外囊泡是否有助于肌肉再生,因?yàn)檫@些信使通過(guò)血液和其他體液在細(xì)胞之間移動(dòng),就像漂流瓶中的信息一樣,細(xì)胞外囊泡將信息傳遞到目標(biāo)細(xì)胞。
研究人員收集了年輕小鼠的血清,即去除血細(xì)胞和凝血因子后殘留的血液,并將其注射到肌肉受傷的衰老小鼠體內(nèi),與接受安慰劑治療的小鼠相比,接受年輕血清的小鼠表現(xiàn)出增強(qiáng)的肌肉再生和功能恢復(fù),但當(dāng)去除細(xì)胞外囊泡時(shí),血清的恢復(fù)特性將消失,這表明細(xì)胞外囊泡能調(diào)節(jié)年輕血液的有益影響。
通過(guò)深入研究后,研究人員發(fā)現(xiàn)細(xì)胞外囊泡將克洛索編碼抗衰老蛋白的基因指令或者信使RNA傳遞給肌肉祖細(xì)胞,祖細(xì)胞是一種對(duì)骨骼肌再生很重要的干細(xì)胞。從衰老老鼠體內(nèi)收集的細(xì)胞外囊泡比從年輕老鼠體內(nèi)收集的細(xì)胞外囊泡攜帶的克洛索蛋白質(zhì)指令副本更少,從而促使肌肉祖細(xì)胞產(chǎn)生更少的克洛索蛋白質(zhì)。
隨著年齡不斷增長(zhǎng),肌肉損傷后不能很好地愈合,因?yàn)榘毯劢M織已經(jīng)沉積,而不是恢復(fù)原來(lái)的肌肉結(jié)構(gòu),在早期的研究中發(fā)現(xiàn)克洛索蛋白質(zhì)是肌肉祖細(xì)胞再生能力的重要調(diào)節(jié)因子,并且該蛋白質(zhì)會(huì)隨著年齡增長(zhǎng)而衰減。
這項(xiàng)最新研究首次表明,細(xì)胞外囊泡與年齡相關(guān)的變化導(dǎo)致老化干細(xì)胞中的克洛索蛋白質(zhì)進(jìn)一步枯竭,從而暗示著調(diào)節(jié)細(xì)胞外囊泡,可以成為修復(fù)受損肌肉組織的新療法。
細(xì)胞外囊泡可能有助于提高老年人肌肉的再生能力,改善受傷后的功能恢復(fù),現(xiàn)在研究人員真正感興趣的想法之一是設(shè)計(jì)帶有特定載體的細(xì)胞外囊泡,這樣就可以控制目標(biāo)細(xì)胞的反應(yīng)。
除肌肉組織之外,細(xì)胞外囊泡還能逆轉(zhuǎn)衰老的其他影響,之前的研究表明,年輕血液可以提高衰老老鼠的認(rèn)知能力,研究將進(jìn)一步探索細(xì)胞外囊泡逆轉(zhuǎn)年齡相關(guān)認(rèn)知能力下降的潛力。