庞培法布拉大学(UPF)、ICREA、CIBERNED、CNIC和Altos实验室的研究人员,以及其他国家和国际合作者,已经描述了损伤后不可避免地产生的受损细胞(衰老细胞)如何对组织再生产生负面影响,以及这种机制如何在老年人中活跃运作,但令人惊讶的是在年轻人中也是如此。这种负面作用可以通过遗传和药理学克服,从而恢复干细胞的再生功能。
组织再生依赖于干细胞群及其邻近细胞,这一过程的效力随着年龄的增长而下降。这种下降的原因在很大程度上仍然未知。
Pura博士Muñoz-Cánoves,巴塞罗那UPF医学和生命科学系(MELIS)的ICREA教授,马德里的CNIC和CIBERNED,现在在Altos实验室圣地亚哥科学研究所,和Eusebio Perdiguero博士(也来自MELIS,现在在Altos实验室),在小鼠实验中发现衰老细胞是肌肉组织再生生态位的新调控成分,在生命的各个阶段阻碍肌肉再生。
细胞衰老是一种不可逆的细胞周期停滞状态,通常出现在组织损伤和与年龄相关的疾病中。细胞不会死亡,而是保持冬眠状态。与细胞凋亡(程序性细胞死亡的一种形式)一起,衰老是机体用来控制肿瘤所显示的不需要的增殖的机制之一。因此,对这些细胞的研究具有重要的生物医学意义。此外,衰老细胞影响组织修复过程,并在胚胎发育、肝脏和皮肤修复或重编程中作为肿瘤抑制因子发挥有益作用。
尽管有这些原因,很少有研究试图在体内描述和表征它们。这在很大程度上归因于这些细胞的稀缺性和稀缺性,即使在衰老的组织中也是如此。
在今天发表于自然在美国,研究小组生成了不同年龄小鼠受损骨骼肌衰老细胞的第一个转录组图谱(转录组指的是与RNA或转录细胞核内原始编码信息的结构有关的一切)。研究人员发现,衰老细胞具有广泛的异质性,但它们表现出共同的特征,包括促炎和促纤维化(促进纤维结缔组织过量)因子的分泌。这种分泌反过来又影响附近的干细胞,阻碍它们的再生能力,从而损害肌肉再生。因此,似乎曾经是一个很好的保护工具现在变成了一个坏工具。
结果表明,减少衰老细胞的负荷(通过遗传或诱导这些细胞死亡的药物治疗)可以改善衰老肌肉的再生,出乎意料的是,也可以改善年轻肌肉的再生。这些对年轻组织的好处是由于干细胞附近环境的炎症减少,这促进了干细胞的功能。
Pura Muñoz-Cánoves说:“这与衰老细胞,即使在年轻组织中,也会产生一个高度炎症的微环境的概念是一致的。”因此,即使在幼鼠中,衰老细胞也会引起预期的干细胞生态位老化;因此,减少衰老负担,减轻干细胞生态位的炎症,改善肌肉修复。
Eusebio Perdiguero博士说:“除了针对衰老细胞的生物医学益处外,肌肉衰老细胞图谱提供的新分子信息可能被转移到理解衰老细胞在其他组织中的功能,这些组织的衰老细胞要么根本没有被描述,要么缺乏足够的衰老细胞数量。”
许多小组越来越多的工作表明,衰老细胞的影响是多种多样的(有益或有害),取决于组织环境和类型、损伤持续时间、衰老细胞持续的程度和生物体的年龄。因此,“衰老细胞的作用应该在不同的情况下进行研究,在正常、衰老和疾病状态下,”Muñoz-Cánoves博士指出。在这一行中,她补充说:“总之,这篇论文中显示的信息将有助于提高我们对衰老细胞的认识,并在再生医学和衰老的背景下找到针对衰老细胞的新疗法。”
这项科学研究还涉及九州大学(日本福冈)、Altos实验室圣地亚哥研究所(美国圣地亚哥)、东京大学(日本东京)、中国科学院广州生物医学与健康研究所(中国广州)、CIC bioogune(西班牙德里奥)、生物医学研究所(巴塞罗那生物医学研究所)、卢森堡系统生物医学中心(LCSB)、卢森堡大学(卢森堡)的研究人员的合作。该研究的部分资金来自欧洲研究委员会(ERC)、西班牙科学与创新部、La Caixa基金会、AFM、MDA、MWRF和DPP-Spain。
故事来源:
材料所提供的巴塞罗那庞培法布拉大学。注:内容可能会根据风格和长度进行编辑。
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