衰老導(dǎo)致肌肉流失！干細(xì)胞可以修復(fù)

提起衰老，有一項(xiàng)生理變化往往被人們忽略，但又與老年人的健康甚至壽命息息相關(guān)——那就是肌肉的流失。當(dāng)我們年輕時(shí)，被稱為衛(wèi)星細(xì)胞的骨骼肌干細(xì)胞附著在我們肌肉細(xì)胞附近，產(chǎn)生肌肉祖細(xì)胞和釋放營(yíng)養(yǎng)因子，來(lái)應(yīng)對(duì)我們平時(shí)的運(yùn)動(dòng)和受到的傷害。

但隨著年齡的增加，衛(wèi)星細(xì)胞的數(shù)量和功能都會(huì)逐漸降低。衰老引起的肌肉的流失與萎縮稱為少肌癥，患有少肌癥的老人站立困難、步履緩慢、容易跌倒骨折。少肌癥還會(huì)影響器官功能，可能會(huì)引發(fā)肥胖，糖尿病，心臟和肺部衰竭，甚至死亡。除了衰老，肌肉營(yíng)養(yǎng)不良和基因突變等原因也會(huì)導(dǎo)致肌肉的數(shù)量減少和功能降低。

顧名思義，干細(xì)胞可以分化成為我們體內(nèi)多種類型的細(xì)胞，那么干細(xì)胞能否用來(lái)治療少肌癥呢？

最近發(fā)表在《Stem Cell Research & Therapy》雜志以一篇研究發(fā)現(xiàn)，用被稱為givinostat 的人造小分子誘導(dǎo)干細(xì)胞分化成為肌肉祖細(xì)胞或肌肉細(xì)胞，能夠促進(jìn)肌肉的修復(fù)和再生。

美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生院給予了160萬(wàn)美元的經(jīng)費(fèi)補(bǔ)助（1RO1AG070145-01）來(lái)資助這一項(xiàng)研究的進(jìn)一步開(kāi)展。研究人員表示，他們的方法也可能適用于其他情況，包括任何衰老的細(xì)胞類型。他們已經(jīng)在中風(fēng)和修復(fù)骨質(zhì)等方面開(kāi)展了研究。

01干細(xì)胞分化的細(xì)胞具有很強(qiáng)的增殖和移動(dòng)功能

研究人員在體外用小分子Givinostat誘導(dǎo)多功能干細(xì)胞分化成為肌肉祖細(xì)胞（Givi-MPC）,發(fā)現(xiàn)其增殖和移動(dòng)能力高于人體分離的肌肉祖細(xì)胞（human myoblasts）和對(duì)照組肌肉祖細(xì)胞（control-MPC）。并且干細(xì)胞分化而來(lái)的肌肉祖細(xì)胞（Givi-MPC）能更有效地抵抗氧化應(yīng)激和炎癥反應(yīng)。

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02誘導(dǎo)的細(xì)胞夠植入到受損肌肉并促進(jìn)修復(fù)

研究人員將小分子Givinostat誘導(dǎo)的肌肉祖細(xì)胞（Givi-MPC）注入疾病模型小鼠體內(nèi)，發(fā)現(xiàn)在注入后一個(gè)月時(shí)這些細(xì)胞已經(jīng)植入到了受損肌肉中，并且與支配肌肉的神經(jīng)形成了神經(jīng)肌肉接頭。

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與人肌肉祖細(xì)胞和對(duì)照組肌肉祖細(xì)胞相比，Givinostat誘導(dǎo)而來(lái)的肌肉祖細(xì)胞（Givi-MPC）對(duì)肌營(yíng)養(yǎng)不良蛋白的修復(fù)效果更加顯著，并且減少了疾病模型小鼠體內(nèi)肌肉的壞死和免疫細(xì)胞的浸潤(rùn)。

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更重要的是，研究人員在注入干細(xì)胞分化而來(lái)的肌肉祖細(xì)胞（Givi-MPC）后，給予小鼠肌肉再次傷害，發(fā)現(xiàn)接受Givi-MPC注射的小鼠與對(duì)照組小鼠相比，有更高的修復(fù)能力。

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03干細(xì)胞分泌的囊泡能夠促進(jìn)肌肉血管再生

血管再生對(duì)受損肌肉的修復(fù)至關(guān)重要。研究人員通過(guò)體外成管實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)與人肌肉祖細(xì)胞和對(duì)照組肌肉祖細(xì)胞相比，Givinostat誘導(dǎo)的肌肉祖細(xì)胞（Givi-MPC）明顯促進(jìn)了血管的形成。其原因認(rèn)為是細(xì)胞囊泡起到了很重要的作用。囊泡是細(xì)胞分泌的由膜包裹的微小結(jié)構(gòu)，能夠攜帶蛋白質(zhì)，DNA，信使RNA等豐富的調(diào)控物質(zhì)。

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衰老是人類共同的難題，而肌肉又是維持我們機(jī)體正常運(yùn)行的重要器官。少肌癥幾乎發(fā)生在所有老人中，并且目前沒(méi)有有效的治療方法。從這項(xiàng)研究中我們可以看到，干細(xì)胞給少肌癥及類似疾病的治療指出了新方向，干細(xì)胞可以通過(guò)多種機(jī)制來(lái)發(fā)揮治療作用，相信未來(lái)干細(xì)胞能給衰老相關(guān)疾病的治療提供更多的幫助！

參考文獻(xiàn)：

Xuan, W., Khan, M. & Ashraf, M. Pluripotent stem cell-induced skeletal muscle progenitor cells with givinostat promote myoangiogenesis and restore dystrophin in injured Duchenne dystrophic muscle. Stem Cell Res Ther 12, 131 (2021)https://doi.org/10.1186/s13287-021-02174-3