促进肌肉干细胞治疗肌肉萎缩和肌肉老化

我们的肌肉内部是干细胞，无形的引擎可以驱动组织的生长和修复。了解指导肌肉干细胞发挥作用的信号，可以揭示促进肌肉生长的新途径。然而，人们对这些机制知之甚少。

现在，来自Sanford Burnham Prebys的科学家发现了一种涉及Stat3和Fam3a蛋白的分子信号通路，该通路调节肌肉干细胞如何决定是否更新或分化自己——这一见解可能会导致治疗肌肉营养不良或肌肉萎缩相关的肌肉衰退。这项研究发表在《自然通讯》上。

“在自然衰老过程中或由于慢性肌肉疾病，肌肉干细胞会“烧尽”，以试图再生组织，”论文高级作者、发育、衰老和再生副教授Alessandra Sacco博士说。桑福德伯纳姆普雷比斯课程。“我们认为，我们找到了一个有前途的药物靶点，它可以引导肌肉干细胞“做出正确的决定”，刺激肌肉修复，这可能有助于肌肉组织再生，并在肌肉萎缩和衰老等慢性疾病中维持组织功能。

肌肉萎缩是自然衰老过程的一部分，称为肌营养不良，或由于遗传疾病如肌营养不良。50岁以上的成年人中有近50%患有肌肉萎缩症，80岁以上的个体中有近一半患有肌肉萎缩症。这种情况导致失去独立性和跌倒，是65岁及以上老人意外死亡的主要原因。肌营养不良是一组30多种遗传性疾病，其特征是进行性肌肉无力和退化。没有治愈的方法。

肌肉干细胞在人的一生中选择两种命运：分化成成体肌肉细胞或自我更新以补充干细胞群体。越来越多的证据表明，线粒体呼吸(细胞呼吸)是驱动肌肉干细胞分化的关键开关，这是一个能量密集型的过程，而不是自我更新。

在这项研究中，科学家利用小鼠模型证明Stat3促进线粒体呼吸。由于Stat3调节许多细胞过程，科学家们梳理了肌肉生长期间表达的基因，以寻找Stat3调节的其他蛋白质，这些蛋白质可能是更具体的目标。

这些努力揭示了蛋白质中的Fam3a。进一步的工作，包括Fam3a缺陷小鼠模型和细胞系的产生，证明了这种蛋白是肌肉干细胞分化和肌肉生长所必需的。研究人员还发现，Fam3a是肌肉细胞在肌肉修复过程中分泌的，蛋白质用于恢复缺乏Stat3的肌肉干细胞中的线粒体呼吸和干细胞分化——这些都证明了Fam3a在决定肌肉干细胞命运中不可或缺的作用。

“随着婴儿潮一代的老龄化导致65岁以上人口的增加，不仅有必要延长他们的寿命，还有他们的健康时间——这是我们可以保持健康和活跃的一年，”大卫说。萨拉博士.本文第一作者，萨科实验室博士后研究员。“增强和维持肌肉组织功能的能力可以帮助更多的人过上积极独立的生活。我们的结果也可用于肌营养不良，如肌营养不良。”

科学家已经进行了临床前研究，以验证Fam3a是一个治疗靶点。他们还希望他们的研究成果可以应用于分化成其他组织的干细胞，这可能有助于治疗其他退行性组织疾病。

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