为何随着年龄增长机体干细胞会降低修复损伤肌肉的能力

坤明

2014年9月9日 讯 /生物谷BIOON/ --随着年龄增长，我们机体全身的干细胞就会慢慢失去其修复组织损伤的能力，甚至对正常的机体损伤也会丧失修复的能力。近日，一项发表在国际杂志Nature Medicine上的研究论文中，来自渥太华大学等处的研究人员通过研究揭开了干细胞为何会降低修复骨骼肌损伤的能力。
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研究者Michael Rudnicki表示，随着肌肉干细胞年龄的增加，机体中一种特殊信号路径的激活增加就会导致肌肉干细胞功能的下降，这种信号路径就会从周围组织传输到细胞中，研究者将这种信号路径命名为“JAK/STAT”路径。& e- R0 D* f( o' q  D
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令研究小组感兴趣的是，当研究人员用特殊药物抑制“JAK/STAT”路径时，老年动物机体中的肌肉干细胞的行为就和年幼动物机体中肌肉干细胞的行为一样了，这就表明，这些“JAK/STAT”路径的抑制剂会增加老年动物机体修复损伤肌肉重建新组织的能力。/ `/ d2 \" S) g  d* z

& L$ w4 J# s/ s! F6 Q, L0 N我们机体中的骨骼肌干细胞并不会维持特定的数量，随着机体老化，“JAK/STAT”信号路径的激活就会迅速增加，而这将改变肌肉干细胞的分化；为了维持骨骼肌干细胞的数量，即卫星细胞的数量，干细胞在分化的过程中就会有一部分存留下来；随着“JAK/STAT”信号的增加，将会有很少的干细胞分化产生两种卫星细胞，而这些干细胞则会分化产生肌肉纤维，这将最终降低再生卫星细胞的数量，从而导致肌肉修复能力的下降及肌肉组织再生效率的降低。
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由于这项研究发现目前还处于初期阶段，研究人员未来还将通过更为深入的研究俩开发新型靶向药物，治疗肌萎缩疾病，比如肌肉萎缩症等，本研究使用的药物都是用于化疗的，下一步研究者将寻找一些低毒性且效率相当的药物来进行试验研究。（. L/ C( n/ g9 c! @8 m+ m% c

坤明

: L' H& k" P$ X& g. G+ l) mdoi:10.1038/nm.3655) ?+ b  g/ j/ p( C
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) {3 n4 W3 F0 c2 b- XInhibition of JAK-STAT signaling stimulates adult satellite cell function 2 z/ Q# b8 x) U: V. S1 V) I4 s

. Y$ W& L  U2 ^0 r* V* eFeodor D Price, Julia von Maltzahn, C Florian Bentzinger, Nicolas A Dumont, Hang Yin, Natasha C Chang, David H Wilson, Jérôme Frenette & Michael A Rudnicki
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Diminished regenerative capacity of skeletal muscle occurs during adulthood. We identified a reduction in the intrinsic capacity of mouse adult satellite cells to contribute to muscle regeneration and repopulation of the niche. Gene expression analysis identified higher expression of JAK-STAT signaling targets in 3-week-old relative to 18-month-old mice. Knockdown of Jak2 or Stat3 significantly stimulated symmetric satellite stem cell divisions on cultured myofibers. Genetic knockdown of Jak2 or Stat3 expression in prospectively isolated satellite cells markedly enhanced their ability to repopulate the satellite cell niche after transplantation into regenerating tibialis anterior muscle. Pharmacological inhibition of Jak2 and Stat3 activity similarly stimulated symmetric expansion of satellite cells in vitro and their engraftment in vivo. Intramuscular injection of these drugs resulted in a marked enhancement of muscle repair and force generation after cardiotoxin injury. Together these results reveal age-related intrinsic properties that functionally distinguish satellite cells and suggest a promising therapeutic avenue for the treatment of muscle-wasting diseases. 9 ]" H; ^6 ^  n. U3 G) \

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doi:10.1038/nm.36557 |3 m& I4 i9 r6 ^. l% ]
http://www.nature.com/nm/journal/vaop/ncurrent/full/nm.3655.html

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原文下载参见帖子：
' o# A3 B5 ]( N! q+ q0 FNature子刊：衰老如何影响干细胞的再生能力(附原文)
) h4 w' Y6 U7 h- J3 O. Phttp://www.stemcell8.cn/thread-83385-1-1.html