索尔克研究所的研究人员发现了一种干细胞帮助肌肉再生的机制

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据外媒报道,索尔克研究所的研究人员发现了一种干细胞帮助肌肉再生的机制。这一发现可能为修复损伤后的肌肉或重建正常衰老过程中失去的肌肉提供一个新的药物靶点。这项突破始于一组名为山中因子(Yamanaka factors)的蛋白质,长期以来,这些蛋白质一直被研究为干细胞治疗的关键部分。

这些因子被用来将常规细胞–最常见的是皮肤细胞–转化为诱导多能干细胞(iPS),然后后者可以分化为各种其他类型的细胞。这反过来又有助于组织再生。但山中因子是如何发挥神奇作用的仍旧是个谜。

该研究的论文第一作者Chao Wang表示:“我们的实验室之前表明,这些因子可以使细胞恢复活力并促进活动物的组织再生。但之前并不知道这是怎么发生的。”

对此,索尔克团队开始着手研究这种机制。在肌肉再生中,山中因子似乎作用于称为卫星细胞的肌肉干细胞。它们并不存在于肌纤维本身,而是存在于肌纤维和一层结缔组织之间的“生态位”中。

研究人员在小鼠实验中将山中因子引入两个区域之一–肌肉纤维或含有卫星细胞的生态位。跟直觉相反的是,研究小组发现直接刺激肌肉干细胞并不能激活它们。但当这些因子被添加到肌肉纤维中时,信息似乎跨越到生态位并激活卫星细胞来促进肌肉再生。

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经过仔细观察,研究人员发现山中因子降低了生态位中一种名为Wnt4的蛋白质的水平,这种蛋白质似乎是激活卫星细胞的原因。这种蛋白质可能成为未来药物的有用靶点,进而可能有助于促进肌肉再生。

该研究的论文通讯作者Izpisua Belmonte指出:“我们的实验室最近开发了新的基因编辑技术,它可以用于加速受伤后的肌肉恢复和改善肌肉功能。我们有可能利用这项技术直接降低骨骼肌中的Wnt4水平或阻断Wnt4和肌肉干细胞之间的通信。”

有了这个新目标,科学家们可以开始研究新的药物以帮助损伤后肌肉再生或减缓衰老过程或疾病期间的肌肉损失。

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