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    PLoS ONE:鍛煉促進肌肉中干細胞釋放有益性生長因子

    來源:生物谷 2012-02-08 15:21:57 瀏覽次數:3,203次

    美國伊利諾伊大學研究人員確定存在于肌肉中的成體干細胞對鍛煉作出反應,這一發現表明鍛煉和肌肉健康之間可能存在關聯,而且可能導致人們利用這些細胞開發出新的治療技術復原受損肌肉和阻止或恢復年齡增加時產生的肌肉損失。

    已知骨骼肌中的間充質干細胞(mesenchymal stem cells, MSCs)在肌肉遭遇非生理損傷時作出反應---主要是對顯著性地傷害組織和誘導炎癥的化學劑注入(chemical injection)作出反應---并在肌肉修復中發揮重要作用。人體運動學和公共健康教授Marni Boppart領導的一個研究小組研究了MSCs是否也對鍛煉期間產生的拉力作出反應,如果果真如此,又是如何作出反應。

    Boppart說,因為鍛煉能夠誘導一些損傷作為機械拉力后重塑過程的一部分,我們想知道MSC積累是否是鍛煉產生的一種自然反應,也想知道這些細胞是否促進鍛煉后發生的有益性再生和生長過程。

    研究人員發現肌肉中的MSCs極其容易對機械拉力作出反應。他們觀察到大量運動后MSC在小鼠肌肉中大量積累。他們然后確定盡管MSCs不直接導致新肌纖維產生,但是它們釋放生長因子刺激肌肉中其他細胞融合和產生新的肌肉,這就從細胞水平上解釋了鍛煉后肌肉健康得到提高。

    研究小組所采用方法的一個關鍵因素是在分離出促進有益性生長因子釋放的細胞之前讓小鼠進行鍛煉。他們然后用熒光標記對這些細胞進行標記,將它們注射進其他小鼠并觀察MSCs如何與其他構建肌肉的細胞相互合作。

    除了在體內檢查這些細胞之外,研究人員還研究了它們在不同基質上對拉力作出的反應。他們發現MSC反應對機械環境非常敏感,這就表明肌肉拉力條件影響它們的活性。

    Boppart說,這些發現比較重要,因為我們在肌肉中鑒定出可能對鍛煉有益肌肉健康和復原/運動療法增加肌肉愈合提供理論基礎的成體干細胞。鍛煉期間肌肉中的MSCs有潛力釋放高濃度的生長因子到循環系統中的事實也使我們想知道它們如何在參與日常體育活動和提高的全身健康之間建立極其重要的連接。

    接下來,研究小組希望確定人一生當中這些細胞是否有助于降低肌肉質量。初步數據提示著隨著年齡增加肌肉中MSCs缺乏。研究小組希望開發出一種利用分子和干細胞策略的組合療法阻止年齡相關的肌肉損失。

    Boppart說,盡管當我們變老時,鍛煉是保存肌肉質量的最好策略,但是一些人并不能有效地參與體育活動。殘疾能夠限制肌肉生長的可能性。我們正努力理解當遭遇肌肉萎縮時我們如何能夠最好地利用這些細胞有效地保存肌肉質量。

    (文章來源:生物谷)

     

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