Cyr61通过调控Wnt/β-catenin信号通路促进衰老性肌肉纤维化的机制研究

本研究聚焦衰老相关肌肉减少症（sarcopenia）的核心病理特征——肌肉纤维化，首次揭示基质细胞蛋白Cyr61通过激活Wnt/β-catenin信号通路，驱动肌细胞向肌成纤维细胞转分化（α-SMA表达上调）和细胞外基质（ECM）过度沉积（胶原I/III增加）的分子机制。研究人员采用D-半乳糖（D-gal）诱导的C2C12细胞衰老模型，结合基因敲降/过表达和通路抑制剂（FH535）/激活剂（LiCl）干预，证实靶向Cyr61-Wnt轴可逆转衰老相关的肌源性分化障碍（MyoD下调）和纤维化进程，为延缓肌肉退行性病变提供新策略。

　　

随着全球老龄化加剧，肌肉减少症（sarcopenia）已成为威胁老年人健康的重大挑战。这种以进行性肌肉质量和功能丧失为特征的疾病，其核心病理改变之一是肌肉纤维化——即肌纤维被过度沉积的胶原等细胞外基质（ECM）替代，导致肌肉弹性丧失和收缩功能障碍。尽管已知卫星细胞（SCs）功能紊乱在衰老过程中会促进纤维化转分化，但驱动这一过程的关键分子机制尚未阐明。

昆明医科大学的研究团队在《Mechanisms of Ageing and Development》发表的研究，首次揭示了基质细胞蛋白Cyr61通过Wnt/β-catenin信号通路调控衰老性肌肉纤维化的全新机制。研究人员采用18月龄老年小鼠和D-半乳糖（D-gal）诱导的C2C12细胞衰老模型，通过Sirius red染色、CCK-8增殖检测、流式细胞术、SA-β-gal衰老染色、Western blot等技术，系统分析了Cyr61与纤维化标志物（TGF-β1、胶原I/III）的关联性，并利用基因干预和通路调控实验验证其分子机制。

12.1. 老年小鼠中Cyr61和纤维化表达显著增加
通过比较3月龄和18月龄小鼠腓肠肌组织发现，老年组出现肌纤维排列紊乱、胶原沉积增加等典型纤维化特征，同时Cyr61 mRNA表达显著上调，提示其与年龄相关性纤维化的潜在关联。

13. 衰老C2C12细胞的纤维化特征
D-gal诱导的衰老模型显示：细胞增殖活性下降（CCK-8）、凋亡增加（流式细胞术28.46% vs 10.90%）、衰老标志物p53/p16上调，同时伴随TGF-β1和胶原I/III表达升高，成功模拟了体内衰老伴随的纤维化表型。

14. Cyr61差异表达对肌细胞生物学行为的影响
在D-gal衰老模型中，Cyr61表达显著增加。通过shRNA敲降Cyr61可逆转衰老效应：增殖能力恢复、凋亡率降低（16.67%）、肌源性标志物MyoD表达升高，而纤维化标志物α-SMA和胶原I表达下降，免疫荧光染色进一步证实胶原I沉积减少。

15. Cyr61通过Wnt信号通路调控肌细胞转分化和纤维化
机制研究发现：过表达Cyr61（OE-Cyr61）会加剧D-gal诱导的纤维化（α-SMA和胶原I/III进一步升高），而Wnt抑制剂FH535能逆转这一效应；相反，敲降Cyr61后加入Wnt激活剂LiCl，可重新激活纤维化进程。这表明Cyr61的促纤维化作用严格依赖Wnt/β-catenin通路激活。

这项研究的突破性在于：首次阐明Cyr61是连接衰老微环境与Wnt/β-catenin通路的关键介质，其通过驱动肌细胞向肌成纤维细胞转分化（表现为MyoD↓/α-SMA↑），促进ECM过度沉积（胶原I/III↑），最终导致肌肉纤维化。值得注意的是，Cyr61在不同组织中对纤维化的调控存在"矛盾"效应——在肝脏等器官中表现为促纤维化，而在皮肤伤口愈合中却发挥抗纤维化作用。这种组织特异性可能源于其与下游信号通路的差异互作，本研究为理解骨骼肌特异性调控机制提供了新视角。

从转化医学角度看，靶向Cyr61-Wnt轴可能成为干预肌肉减少症的新型策略。特别是通过抑制该通路（如使用FH535），可同时改善肌源性分化障碍和纤维化沉积，这对开发多靶点抗衰老疗法具有重要启示。未来研究需在动物模型和临床样本中验证这一机制的普适性，并探索与其他衰老相关通路（如TGF-β/Smad）的交互作用。

（注：全文实验细节均来自原文，包括所有数据百分比、比较结果和显著性标注；专业术语首次出现均标注英文缩写；作者单位名称按要求处理；技术方法部分未展开具体试剂和操作步骤）