唤醒干细胞,透明质酸“闹钟”修复受损肌肉

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发表在《科学》杂志上的一项新研究揭示了一种控制肌肉修复的独特细胞通信形式。在受损的肌肉中,干细胞必须与免疫细胞一起完成修复过程,但这些细胞如何协调以确保在制造新的肌肉纤维之前有效去除坏死组织仍然未知。科学家们在本研究中证明,一种用于化妆品和骨关节炎治疗注射剂的天然物质——透明质酸,是管理这种基本相互作用的关键分子。

加拿大渥太华医院高级科学家、渥太华大学教授、资深作者杰弗里·迪尔沃思博士表示:“当肌肉受损时,免疫细胞必须迅速进入组织并在干细胞开始修复之前去除坏死组织。研究表明,肌肉干细胞已准备好立即开始修复,但免疫细胞在完成清理工作前将干细胞保持在静止状态。大约40小时后,当清理工作完成时,肌肉干细胞就会发出内部警报,让它们醒来并开始修复。”

杰弗里·迪尔沃思团队确定透明质酸是这个内部“闹钟”的关键成分,它可告诉肌肉干细胞何时醒来。当肌肉损伤发生时,干细胞开始产生并涂上透明质酸。一旦涂层变得足够厚,它就会阻止来自免疫细胞的睡眠信号并导致肌肉干细胞苏醒。

利用小鼠和人体组织,研究团队还发现了肌肉干细胞如何利用Has2基因上的表观遗传标记来控制透明质酸的产生。

研究人员说,衰老与慢性炎症、肌肉无力与肌肉干细胞唤醒和修复损伤的能力降低有关,如果能找到一种方法来增强老年人肌肉干细胞中产生透明质酸的能力,可能有助于肌肉修复。

研究人员指出,透明质酸的再生作用似乎取决于它由肌肉干细胞产生的能力。该团队目前正在研究是否可使用改变肌肉干细胞表观遗传学的药物来增加其透明质酸的产生。r

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