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炎症意料之外的作用——促进肌肉干细胞再生

乐虎国际娱乐: 企 业2017年6月14日 15:08  化工资讯
上海创赛科技有限公司 发布 访问商铺
关键字:炎症意料之外的作用——促进肌肉干细胞再生

导读
近日来自斯坦福大学医学院的一项研究揭示了一种常见的炎症因子——PGE2(前列腺素E2)的一种保护作用。在肌肉损伤或剧烈运动后,PGE2能够激活负责修复损伤的肌肉干细胞,促进肌肉再生。

     炎症反应是一把双刃剑,它既能保护我们的身体免受病原体感染,又是诸多疾病的罪魁祸首。在日常生活中,我们提到炎症往往指的是它不利的一面。不过,近日来自斯坦福大学医学院的一项研究揭示了一种常见的炎症因子——PGE2(前列腺素E2)的一种保护作用。在肌肉损伤或剧烈运动后,PGE2能够激活负责修复损伤的肌肉干细胞,促进肌肉再生。利用PGE2处理受伤的实验小鼠,能够加速动物修复损伤和恢复肌肉力量的能力。但是,我们常用的非甾体类抗炎药,如阿司匹林或布洛芬,将会阻断PGE2的作用,显著抑制小鼠的肌肉修复,并导致力量的减弱。这项研究于6月12日发表于PNAS上。

  受伤后PGE2水平急剧增加

  肌肉干细胞通常分布在肌肉纤维旁,当肌肉因创伤或过度使用而受损时,它们就会被激活,迅速分裂,产生足够的肌肉细胞来修复损伤。PGE2能够在肌肉组织响应损伤时进入肌肉纤维。但是炎症在激活肌肉干细胞过程中的具体作用仍然尚不明确。不过,一些研究表明,抗炎治疗会对肌肉的恢复产生不利影响。

  研究人员发现,PGE2在肌肉修复中可能扮演着一个重要角色,因为在受伤后不久,它的受体在干细胞上高水平表达。他们发现,受损伤的肌肉干细胞内编码一种PGE2受体的基因——EP4表达水平升高。此外,研究人员发现在受伤后的三天内,肌肉组织中PGE2的水平急剧增加,这意味它是一种瞬时的,自然产生的免疫调制器。

  为了进一步确定其作用机理,研究人员构建了一种基因工程实验小鼠,使他们能够动态监测肌肉干细胞随时间推移的数量和活动变化。并研究干细胞如何对注射毒素或低温导致的腿部肌肉损伤作出响应。

PGE2促进肌肉再生,增强肌肉力量

  “PGE2的瞬时脉冲是对受伤的自然反应,”本研究的资深作者Helen Blau说,“当我们将培养的肌肉干细胞暴露于PEG2一天后,我们发现PEG2对细胞增殖产生了深远影响。与对照组相比,暴露于PEG2一天后细胞的数量增加了6倍。

  在细胞中观察到这一现象后,研究人员又测试了PGE2的注射对小鼠腿部肌肉的影响。

  结果不出所料,研究人员发现,当他们给小鼠肌肉注射PGE2时,不仅能显著促进肌肉再生,甚至会增加肌肉力量。相反,如果抑制肌肉干细胞对PGE2的反应,阻止EP4表达,或者给予非甾体类抗炎药来抑制PGE2的生产,那么力量恢复就会受到阻碍。

  Blau说:“传统观点上,炎症被认为是一种天然但有时也会有害的生理反应。但我们发现炎症因子PGE2对动物肌肉干细胞的增殖具有深刻的影响。或许我们能够通过增强肌肉干细胞内的这一过程从而促进肌肉再生,以帮助肌肉损伤的人,甚至对抗自然衰老。”

  研究人员下一步计划在实验室检测PGE2对人类肌肉干细胞的影响,并研究衰老在这一过程中所扮演的角色。因为PGE2是由胎儿和胎盘在怀孕期间产生的,并且已经被FDA批准用于引产,因此如果应用于临床会相对快捷。

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