氧化应激介导的 FAP 衰老影响骨骼肌再生修复，褪黑素或成 “救星”

为探究急性骨骼肌损伤时 FAPs 变化及机制，研究人员发现褪黑素可激活 AMPK 通路缓解 FAPs 衰老，促进肌肉修复。

　　在人体这座精妙的 “机器” 中，骨骼肌扮演着极为重要的角色，它不仅支撑着我们日常的运动，还对身体代谢等诸多功能有着关键影响。然而，当骨骼肌遭遇损伤，就如同机器的关键零件出了故障，会严重影响生活质量。目前，临床上对于肌肉损伤缺乏十分有效的治疗手段，大多只能依靠生活方式调整和术后康复来应对。

在此背景下，中山大学附属第七医院等机构的研究人员展开了深入研究，相关成果发表在《Stem Cell Research & Therapy》上。此次研究意义重大，为治疗骨骼肌损伤提供了全新的理论依据。

研究人员采用了多种关键技术方法。在数据获取与分析方面，利用 GEO 数据库中的数据进行生物信息学分析，同时开展单细胞测序数据分析和转录组测序分析；在模型构建上，建立了小鼠急性骨骼肌损伤模型以及褪黑素体内外治疗模型；实验检测技术涵盖了肌肉组织免疫荧光、Masson 三色染色、Sirius 红染色、糖原 PAS 染色、细胞免疫荧光、Western blot、RNA 分离和实时 PCR 等，通过这些技术从不同层面深入探究相关机制。

研究结果如下：

1. FAPs 在急性骨骼肌损伤后呈现衰老表型：研究人员通过对 GEO 数据库中骨骼肌损伤的单细胞 RNA 测序（scRNA-seq）数据分析，发现损伤后 FAPs 中衰老相关通路上调。进一步实验验证，如构建 CTX 损伤模型，测量血清中肌酸激酶（CK）和乳酸脱氢酶（LDH）水平，进行肌肉切片染色等，证实了 FAPs 在损伤后出现衰老，且伴随肌肉纤维化增加。
2. 体外验证急性骨骼肌损伤诱导 FAP 衰老和氧化还原失衡：研究人员分离 FAPs 后发现，CTX 损伤后 FAPs 数量减少，SA-β-Gal 分析、Western blot 分析等表明，损伤促进了 FAPs 衰老，且损伤组 FAPs 中活性氧（ROS）水平升高，线粒体功能受损，同时衰老细胞分泌的相关因子 mRNA 水平增加。但 FAP 衰老与骨骼肌再生的关系尚不明确。
3. 褪黑素维持氧化还原稳态并减轻 FAP 衰老：鉴于 FAP 衰老与氧化还原失衡等相关，研究人员探究抗氧化剂的作用。体外实验中，添加褪黑素后，SA-β-Gal 阳性细胞减少，细胞衰老相关蛋白水平改变，ATP 生成能力恢复，线粒体功能改善，这表明褪黑素能有效减轻损伤诱导的 FAPs 衰老。
4. FAP 衰老减弱了其促进 C2C12 分化的能力：研究表明 FAPs 的主要功能与旁分泌机制有关，可促进肌肉干细胞分化。研究人员通过细胞共培养实验发现，损伤组 FAPs 促进 C2C12 分化的能力显著降低，而褪黑素处理可缓解这一现象，不过其具体机制尚不清楚。
5. 褪黑素通过激活 AMPK 减轻 FAP 衰老：对褪黑素处理的 FAPs 进行 RNA-seq 数据分析，发现 AMPK 信号通路显著富集。后续实验，如使用 AMPK 抑制剂 Compound C 和 siRNA 转染敲低 LKB1（AMPK 通路关键调节因子），证实了褪黑素减轻 FAP 衰老的作用是通过激活 AMPK 信号通路介导的。
6. 对 FAPs 进行抗氧化干预可恢复肌肉功能：在体内实验中，建立褪黑素治疗模型，结果显示褪黑素处理减少了 FAP 衰老相关细胞数量，减轻了肌肉纤维化，改善了肌肉糖原含量和储存能力，表明褪黑素有助于肌肉修复和功能恢复。

研究结论与讨论部分指出，急性损伤后 FAPs 出现氧化还原稳态失衡和细胞衰老，导致骨骼肌再生和修复功能下降，而褪黑素治疗可减轻 FAPs 衰老，促进肌肉修复功能恢复，这表明褪黑素有望成为改善因 FAPs 衰老而受损的肌肉修复能力的干预手段。此外，研究还发现 FAPs 在急性骨骼肌损伤时会衰老，这与以往对慢性骨骼肌损伤中 FAPs 异常激活和分化的研究有所不同。未来进一步探究 FAPs 功能，有望基于疾病模型开发更精准的治疗方法。