新方法可增强老年小鼠的肌肉恢复

科学家们已经开发出一种很有前途的新方法来对抗与年龄相关的肌肉质量损失，这种损失通常伴随着受伤或生病后的不动。他们在老鼠身上展示的技术阻止了肌肉在一段时间不活动后在运动开始时开始恶化的过程。

他们在生理学杂志上报告了他们的发现。

领导这项研究的伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校运动机能学和社区健康教授 Marni Boppart 说，锻炼，尤其是参与负重活动，有助于保持肌肉质量，而且随着年龄的增长尤为重要。受伤或疾病会导致一段时间的不动和肌肉质量下降。

“当我们不能收缩肌肉时，它就会萎缩，”Boppart 说。“如果这种静止状态持续很长时间，肌肉质量和力量将会显着下降。”

Boppart 说，儿童和年轻人的肌肉在恢复运动后往往会迅速恢复。“但不幸的是，对于老年人来说，他们在停用一段时间后恢复肌肉质量的能力不足。”

她说，物理治疗通常用于促进受伤和不动后的愈合。但研究表明，运动开始后肌肉会继续恶化。活性氧是炎症和细胞功能障碍的信号，会在肌肉中积聚并阻碍愈合过程。

Boppart 的研究重点是在衰老过程中增强或降低肌肉质量的因素。在之前的一项研究中，她和她的同事发现，注射称为周细胞的支持细胞有助于年轻小鼠在静止一段时间后恢复肌肉。然而，老年小鼠对注射反应不佳，恢复有限。

在这项新研究中，研究小组从年轻健康小鼠的肌肉中收集周细胞，并在细胞培养中培养它们。他们将细胞暴露于过氧化氢——一种促进细胞外囊泡产生的强氧化剂，其中含有对抗压力和促进愈合的因子——并收集了 EVs 用于治疗。

Boppart 说，细胞外囊泡对细胞间通讯至关重要，可用作健康和疾病的生物标志物。先前的研究表明，它们也是压力和愈合的强大生物介质。

“例如，你可以采集年轻小鼠的血液，从血液中收集 EV 并将它们注射到老年小鼠体内，它们现在具有更年轻的特征集合，称为表型，”她说。“你可以从小鼠血液中提取健康的 EV，将它们引入糖尿病小鼠体内，从而逆转糖尿病。”

然而，Boppart 说，没有研究探索使用电动汽车来支持肌肉恢复。

研究人员将他们源自周细胞的 EV 注射到年轻和老年小鼠的肌肉中，这些小鼠的一条腿经历了一段长时间的肌肉不动，并开始再次使用这些肌肉。

该方法奏效：用受刺激的 EV 治疗的小鼠恢复了年轻和老年小鼠的骨骼肌纤维大小。该研究还首次揭示了源自肌肉周细胞的 EV 产生了多种可能对抗炎症和氧化应激的因子。

Boppart 说，与全细胞疗法相比，使用 EV 具有许多优势。在移植需要之前，不能收集、冷冻和储存细胞，但电动汽车可以。早期研究表明，动物不会对注射的电动汽车产生免疫反应，但需要更多的研究来检验这些发现。

然而，研究人员发现年轻和年长的成年小鼠对受刺激的电动汽车的反应存在差异。在年轻的成年小鼠中，活性氧种类显着减少，而在老年小鼠中没有检测到。尽管存在这种差异，但与未治疗的小鼠相比，年轻和老年小鼠都重塑了支持肌肉结构和生长的细胞外基质，并恢复了肌纤维大小。

“在这项研究之前，我们不知道周细胞是如何工作的，”Boppart 说。“我们只知道他们正在分泌可能有助于恢复过程的有益因素。现在我们对他们这样做的机制有了更好的了解。我们知道如何刺激他们做得更好。”

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