Science:谁在主导衰老?“幸存”下来的肌肉干细胞可能是衰退“元凶”


衰老的特征是损伤后组织修复和再生能力下降。在骨骼肌中,这种下降主要是由肌肉干细胞(MuSCs)有效促进肌肉再生的功能受损引起的。

2026年1月29日,美国斯坦福大学Thomas A. Rando团队在Science在线发表题为Cellular survivorship bias as a mechanistic driver of muscle stem cell aging的研究论文。该研究表明细胞存活偏差是肌肉干细胞老化的一个机制驱动因素。

该研究证明了NDRG1 (Nmyc下调基因1),一种肿瘤抑制基因,在这一过程中的作用。老年小鼠肌肉细胞中NDRG1的表达增加,该基因的遗传缺失增强了肌肉再生。

然而,这是一种交换,NDRG1的丢失并不完全有益。多重损伤后细胞存活和再生减少。因此,老化肌肉细胞的特征反映了具有高NDRG1表达的那些细胞的选择。这种权衡可能允许老化肌肉的弹性和存活,但具有延迟的激活和降低的再生能力。

肌肉干细胞(MuSC)衰老的一个最典型的表型是衰老肌肉从静止状态激活并进入细胞周期的速度变慢。这种减缓直接导致损伤后老化肌肉再生速率受损。事实上,年轻和年老肌肉的转录组分析表明,细胞周期和增殖途径是随着年龄变化最大的途径之一。然而,衰老和肌肉激活减缓之间的直接机制联系仍不完全清楚。

老年肌肉中NDRG1消融后增强的肌肉激活和改善的肌肉再生(图源自Science

该研究发现了这种衰老相关功能障碍的原因:一种细胞存活偏差,它以牺牲功能为代价优先考虑干细胞的持久性。随着年龄的增长,肌肉增加了肿瘤抑制基因N-myc下调基因1 (NDRG1)的表达,该基因通过抑制哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)途径,增加了它们的长期生存潜力,但代价是他们迅速激活和促进肌肉再生的能力。

这种随着年龄增长而延迟的肌肉再生可能是由于长期干细胞存活优于即时再生能力的权衡结果。

参考消息:https://www.science.org/doi/10.1126/science.ads9175


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