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Elife:成肌干细胞是维持神经肌肉接头功能的细胞基础

时间:2017-08-15

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干细胞是一种具有极强再生和分化能力的细胞,人们都知道在医疗领域它是一种全新的突破,那它在人体中又起着哪些作用呢?

干细胞是一种具有极强再生和分化能力的细胞,人们都知道在医疗领域它是一种全新的突破,那它在人体中又起着哪些作用呢?

       运动神经元和骨骼肌细胞之间的突触被称为神经肌肉接头(neuromuscular junction,NMJ)。随着年龄的增长,会显现出突触前神经末梢改变和异常的突触后形态指示变性衰退。虽然这些衰退往往与骨骼肌功能障碍和疾病有关,但是与衰老有关的NMJ的重塑主要反映为靶标骨骼肌细胞的退化还是周围神经系统的退化,仍不得而知。目前大家公认的观点是,成人骨骼肌对再生起重要作用,因为它们天生具有成体干细胞和卫星细胞(satellite cells,SCs)。通过鉴定配对box转录因子Pax7的表达,之前的研究证明SCs是肌纤维再生和修复细胞核的主要来源。那么,随年龄增长SCs的数量与功能降低是否与衰老相关的神经退变有关,又是否受NMJ的退化驱动成了研究人员关心的问题。

       日前,来自罗切斯特大学医学中心、内华达大学和清华大学在内的研究机构通过研究证明成人骨骼肌干细胞减少导致了与年龄有关的神经肌肉接头退化。此前,研究人员已经发现在去神经支配和神经移植术中,SCs能促进NMJ的再生。而在本研究中,研究人员探究了老年小鼠肌肉的基因表达谱和神经肌肉接头的完整性,用命运跟踪、耗减、救援等策略测试了衰老相关的NMJ的退化与SCs缺损的相关程度。结果表明,SCs损失可帮助突触后肌纤维维持,并有助于去神经支配,这是一种与衰老NMJ退化和骨骼肌萎缩更密切相关的活动。此外,该研究还发现,肌肉干细胞耗竭足以诱导年轻动物的神经肌肉接头退化。相反,肌肉干细胞和衍生细胞核的损失则是由老化的神经肌肉接头退化后变薄和肌肉萎缩而引起的。

       该研究证实了肌肉干细胞和突触后肌细胞生成是年龄相关的神经肌肉接头退化和骨骼肌衰退的细胞基础,为人们进一步探究衰老与肌肉衰退的机制及有关疾病防治提供了新的思路。

       人的多种成体干细胞中,牙髓干细胞的活性是其他来源干细胞的三倍以上。其再生能力与分化能力具有绝对优势,将儿童乳牙或成人智齿中的牙髓干细胞存储于牙齿银行,需要时可随时取出使用。