Nature:自噬与干细胞命运

【字体: 时间:2016年01月08日 来源:生物通

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  骨骼肌的再生能力依赖于长寿的肌肉干细胞(称为卫星细胞)。在我们步入老年之前肌肉卫星细胞是如何保持静息和避免衰老的呢?西班牙Pompeu Fabra大学的研究人员在本期Nature杂志上发表文章指出,自噬是肌肉卫星细胞维持干性的关键。

  

生物通报道:骨骼肌的再生能力依赖于长寿的肌肉干细胞(称为卫星细胞)。这些细胞一般处于静息状态,在组织受损的时候激活,生成肌纤维或者进行自我更新。静息状态是维持骨骼肌干细胞群体的一种简单方式。

肌肉干细胞的再生功能在衰老过程中逐渐衰退,这种衰退在生命的最后阶段达到顶峰。正因如此,高龄老人容易患上肌肉衰减综合征(Sarcopenia),这是一种年龄相关的骨骼肌质量和功能损失。

最近有研究表明,老化的骨骼肌无法保持干细胞的静息状态。随着年龄的增长,肌肉干细胞的数量逐渐减少,功能日益减退。在老年肌肉衰减综合征中,卫星细胞从静息状态转变为衰老状态。

那么,在我们步入老年之前肌肉卫星细胞是如何保持静息和避免衰老的呢?西班牙Pompeu Fabra大学的研究人员在本期Nature杂志上发表文章指出,自噬是肌肉卫星细胞维持干性的关键。自噬是细胞将受损、变性或衰老的蛋白质以及细胞器运输到溶酶体进行消化降解的过程,在进化上(从酵母到人类)非常保守。

研究人员对生理性衰老的小鼠进行了深入研究。研究显示,肌肉干细胞通过维持细胞器和蛋白内稳态来保存实力,这是一种重要的质控机制。静息状态的肌肉干细胞持续进行着基础自噬,这种活动会在衰老过程中减弱。。(延伸阅读:Nature子刊:抗癌效果与自噬有关

在生理性衰老的卫星细胞或者自噬缺陷的年轻细胞中,自噬故障会导致蛋白内稳态丧失、线粒体功能障碍和氧化应激增强,相应毒性废物的累积最终使卫星细胞进入衰老状态。进一步研究表明,在老年卫星细胞中重建自噬可以逆转衰老,恢复其再生功能。

这项研究告诉我们,自噬是一个决定性的干细胞命运调控者。人们可以在此基础上开发新疗法,促进肌肉衰减征中的肌肉再生。

 

生物通编辑:叶予

生物通推荐原文:Autophagy maintains stemness by preventing senescence

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