肌肉为什么会衰老？新研究回答了再生之谜

康奈尔大学的研究人员已经详细了解了肌肉是如何失去……

　　

康奈尔大学的研究人员以老鼠为模型，详细了解了肌肉是如何随着年龄的增长而失去再生能力的。他们鉴定了29种细胞类型，发现免疫细胞和肌肉干细胞在老年小鼠中表现不同，导致肌肉修复不协调。

随着肌肉的老化，它们的细胞在受伤后失去了再生和愈合的能力。现在，康奈尔大学的研究人员已经创建了迄今为止最全面的画像，描绘了老鼠的这种变化是如何随着时间的推移而展开的。

生物医学工程副教授、该论文的资深作者Ben Cosgrove说：“推动最初研究的基本问题实际上是一个困扰骨骼肌生物界的问题。在老肌肉中看到的再生能力下降是来自驱动修复过程本身的干细胞的变化，还是来自其他细胞类型指示它们的方式的变化？”

在发表在《Nature Aging》杂志上的这项研究中，研究人员在用一种蛇毒毒素的变体诱导损伤后的六个时间点上，从年轻、年老和老年小鼠身上取样细胞。他们确定了29种确定的细胞类型，包括免疫细胞，它们在不同年龄组之间表现出丰度和反应时间的差异，以及肌肉干细胞，这些细胞在年轻时自我更新，但随着肌肉年龄的增长而停滞不前。

肌肉修复与衰老的不协调

随着时间的推移，对许多细胞类型的详细评估显示，老年小鼠的肌肉修复过程中存在不协调。许多协调组织修复的免疫细胞在错误的时间出现。

Cosgrove说：“他们有的是太多，有的是太少。免疫细胞正在播放错误的音乐。他们的老肌肉不协调。”

研究小组使用了一种新的方法来评估衰老——当细胞不再分裂时。

“我们开发了一种基于迁移学习的方法，”该研究的主要作者Lauren Walter说，她当时是Cosgrove实验室的一名博士生。“我们使用现有的基因列表来评估细胞的衰老状态，然后使用该方法来评估年龄和再生时间点的衰老情况。”

这项研究为更好地理解细胞类型之间的相互作用以及它们如何诱导衰老提供了信息，这可能会为开发针对衰老细胞的药物提供信息。

参考文献：“Transcriptomic analysis of skeletal muscle regeneration across mouse lifespan identifies altered stem cell states” by Lauren D. Walter, Jessica L. Orton, Ioannis Ntekas, Ern Hwei Hannah Fong, Viviana I. Maymi, Brian D. Rudd, Iwijn De Vlaminck, Jennifer H. Elisseeff and Benjamin D. Cosgrove, 22 November 2024, Nature Aging.