蒙纳士大学发现能逆转严重肌肉萎缩的天然蛋白质

慧聪教育网 2021-03-09 17:38 来源：互联网

【慧聪教育网】中国的老龄化程度越来越高,2019年7月,健康中国行动推进委员会办公室召开新闻发布会,国家卫健委老龄司司长王海东在会上表示,我国是世界上老年人口最多的国家,也是人口老龄化发展速度最快的国家之一。到2018年底,老年人口总数为2.49亿,并将在几年内拥有超过3亿的60岁以上人口。我国老年人失能发生率为18.3%,数量超过4550万,比上一次发布的4000万,增长超过10%。其中很多老人面临着肌肉萎缩的困扰,生活无法自理,晚年生活质量不高。此外在中国,因为疾病和创伤而造成严重肌肉萎缩的人也非常多。

蒙纳士大学科学家最近有一个令人兴奋的发现,可以让肌肉损伤和萎缩的病人更快恢复健康。这种蛋白质将极大地帮助这一数量庞大的群体。

当我们的肌肉撕裂时,其中的干细胞会自动修复这些问题。我们可以看到,这种情况不仅发生在患有严重肌肉萎缩的病人身上,如肌肉萎缩症患者和遭受严重肢体损伤的退伍军人,也存在于我们的日常生活中,比如当我们“拉伸”肌肉的时候。并且,当我们变老、变得虚弱时,会失去很多肌肉,我们的干细胞也似乎不能像以前一样正常工作了。

这些肌肉干细胞是看不见的引擎,能在身体受到伤害后驱动组织的生长和修复。然而,在实验室中培养这些细胞,然后用它们来治疗受损的肌肉,这一直是难以解决的课题。

澳大利亚墨尔本蒙纳士大学的澳大利亚再生医学研究所的研究者发现了一个触发这些肌肉干细胞增殖和愈合的因素。在受到严重肌肉损伤的小鼠模型中,注射这种天然存在的蛋白质,可以让肌肉完全再生,并让受到严重肌肉创伤的病人恢复正常运动。

这项研究由蒙纳士大学澳大利亚再生医学研究所所长彼得·卡里尔(PeterCurrie)教授领导,2月11日发表在《自然》杂志上。

科学家们研究了斑马鱼骨骼肌的再生机制,并很快将这种鱼类发展成研究干细胞再生的可靠动物模型。因为鱼类繁殖速度快,更容易在实验中进行掌控,并至少有70%的基因与人类相同。它也是透明的,能让科学家见证活肌肉的真实再生。

科学家们在研究有哪些细胞迁移到鱼的肌肉损伤部位时,发现了一组免疫细胞。它们被称为巨噬细胞,似乎在触发肌肉干细胞再生方面起着作用。“我们可以看到,巨噬细胞直接抱住肌肉干细胞,然后肌肉干细胞开始分裂和增殖。一旦它们开始这个过程,巨噬细胞就会继续前进,拥抱下一个肌肉干细胞,很快伤口就会愈合。“卡里尔教授说。

巨噬细胞是聚集在体内任何损伤或感染部位,清除残骸和促进愈合的细胞。“它们是免疫系统的清洁工。”卡里尔教授说。

长期以来,人们一直以为身体中只存在两种类型的巨噬细胞:一种是迅速移动到伤口部位并清除残骸的巨噬细胞;另一种是缓慢进入并坚持做长期清理工作的巨噬细胞。

然而,研究小组发现,其实在损伤部位有八种不同基因类型的巨噬细胞,其中最特殊的一种是“拥抱者”。进一步的研究表明,这种深情的巨噬细胞释放出一种名为NAMPT的物质。科学家将这些巨噬细胞从斑马鱼中提取出来,并将NAMPT添加到水族馆的水中,发现它们可以刺激肌肉干细胞的生长和愈合——有效地取代对巨噬细胞的需求。

更重要的是,在最近的实验中,一块含有NAMPT的水凝胶贴被放置到一个严重肌肉萎缩的小鼠模型中,结果令人欣喜。根据卡里尔教授的说法,受损的肌肉得到了“显著的”替换。

研究人员正与一些生物技术公司讨论,将NAMPT应用于临床试验,并将这种化合物用于治疗肌肉疾病和外伤。这项技术有望在将来让中国老年人失能的发生尽量延迟到生命的终末期,尽可能地让老人享有一个高质量的晚年。