2022-08-09 07:45

透明质酸是一种天然的化合物,可以唤醒干细胞来修复受损的肌肉

Hyaluranic acid, a naturally occurring compound, awakens stem cells to repair damaged muscle

发表在《科学》杂志上的一项新研究揭示了一种控制肌肉修复的独特细胞通讯形式。在受损的肌肉中,干细胞必须与免疫细胞一起工作来完成修复过程,然而这些细胞如何协调以确保在制造新的肌纤维之前有效地清除死亡组织仍然是未知的。科学家们现在已经证明,一种被称为透明质酸的天然物质是管理这种基本相互作用的关键分子,这种物质被用于化妆品和骨关节炎注射剂。

“当肌肉受损时,重要的是免疫细胞迅速进入组织,并在干细胞开始修复之前清除损伤,”渥太华医院资深科学家、渥太华大学教授、该研究的资深作者杰弗里·迪尔沃斯博士说。“我们的研究表明,肌肉干细胞准备立即开始修复,但免疫细胞在完成清理工作时保持干细胞处于休息状态。大约40小时后,一旦清理工作完成,肌肉干细胞内部的警报就会响起,让它们醒来并开始修复。”

迪尔沃斯博士和他的团队发现,透明质酸是这种内部闹钟的关键成分,它告诉肌肉干细胞何时醒来。当肌肉损伤发生时,干细胞开始产生透明质酸并涂上透明质酸。一旦涂层足够厚,它就会阻断来自免疫细胞的睡眠信号,并导致肌肉干细胞醒来。

迪尔沃斯博士和他的团队利用小鼠和人体组织,还发现了肌肉干细胞如何利用Has2基因上的表观遗传标记来控制透明质酸的产生。

Hyaluranic acid, a naturally occurring compound, awakens stem cells to repair damaged muscle主要作者Kiran Nakka博士是Jeffrey Dilworth博士的研究助理 将这项研究作为他博士后研究的一部分。图片来源:渥太华医院

“有趣的是,衰老与慢性炎症、肌肉无力和肌肉干细胞醒来和修复损伤的能力下降有关,”该研究的主要作者基兰·纳卡博士说,他是迪尔沃斯博士的研究助理,他进行了这项研究,作为他的博士后研究的一部分。“如果我们能找到一种方法来提高老年人肌肉干细胞中玻尿酸的生成,这可能有助于肌肉修复。”

作者指出,透明质酸的再生效果似乎取决于它是由肌肉干细胞产生的。该研究小组目前正在研究是否可以使用改变肌肉干细胞表观遗传学的药物来增加它们的透明质酸的产生。