导致衰老机体骨骼肌卫星细胞变化的因素2022-09-30 08:54:49
老年骨骼肌再生功能的下降与卫星细胞功能的改变密切相关。从数量上看,老年个体骨骼肌中卫星细胞池数量明显下降,从功能上看,来源于老年供体的肌卫星细胞增殖、分化形成成熟肌纤维的能力存在显著缺陷,与年轻个体相比,老年个体卫星细胞会延迟进入活化期,且活化标志物明显减少。肌卫星细胞的分化能力也随年龄增长有明显下降。老年机体的肌卫星细胞融合指数下降,限制了肌管融合形成肌纤维的过程,且在老化过程中,肌卫星细胞的异质性也在增加。肌卫星细胞外环境包括肌纤维外多种类型的细胞和细胞外基质,通过分泌营养因子、细胞因子及细胞间相互作用影响肌肉再生。在衰老过程中细胞外环境改变可影响卫星细胞的功能及增殖分化能力,已有实验通过将衰老的细胞移植至年轻的环境,使细胞的增殖分化能力得到恢复。Zhou等通过从年轻供体大鼠肌肉前体细胞和成年供体大鼠肌肉前体细胞中提取荧光标记的MPCs分别移植到年轻、成年和老年大鼠的胫骨前肌中,从而研究年龄对移植后MPC存活、分化和组织再生的差异影响,结果表明,YMPCs在成熟肌纤维中的整合和成熟取决于宿主微环境的年龄; 而AMPCs的整合和成熟较少依赖于年龄,更多依赖于细胞的内在变化。这些数据表明,宿主微环境和移植细胞的年龄在细胞治疗中至关重要。
随着年龄的增长,骨骼肌中线粒体活性氧的产生增加,导致与年龄相关的肌肉质量和功能的丧失。对大鼠和非人灵长类动物的研究表明,线粒体DNA的突变和缺失在老化的骨骼肌纤维中明显增加,而这些突变在肌少症易感者的肌肉中更为常见,在骨骼肌中,线粒体DNA缺失突变可能是肌肉萎缩和功能活动下降的一种机制。Wang等利用一种线粒体DNA双链断裂转基因小鼠模型,研究了线粒体DNA损伤在肌肉萎缩中的作用,发现线粒体DNA短暂的、系统的双链断裂将导致小鼠晚年肌肉萎缩,运动能力下降,且随着年龄的增长,卫星细胞数量明显减少,肌肉再生及修复的能力都明显下降。因此,系统性线粒体功能受损可能会优先影响卫星细胞库,从而导致肌肉质量下降,最终导致肌少症的发生。
出自《衰老个体骨骼肌卫星细胞的研究进展》作者陈昱圻,郭昌龙,袁国红。
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