衰老肌肉与再生能力下降之谜

随着肌肉的老化，它们在受伤后失去年轻时的再生和修复能力，这一现象多年来一直让科学家们困惑不解。现在，康奈尔大学的研究人员已经绘制出了这一过程在小鼠中如何展开的最详细时间线，揭示了细胞老化的关键见解。

“驱动初始研究的根本问题是真正困扰骨骼肌生物学界的一个问题，”生物医学工程副教授兼论文资深作者本·科斯格罗夫（Ben Cosgrove）解释道，“老年肌肉中观察到的再生能力下降是由于驱动修复过程的干细胞本身的变化，还是由于其他细胞类型对其指令方式的变化？”

深入探究细胞老化

为了回答这个问题，研究人员在诱导损伤后，使用改良的蛇毒毒素，在六个关键时间点研究了年轻、老年和老年期小鼠的肌肉组织。他们记录了29种不同的细胞类型，包括免疫细胞，这些细胞在数量和反应时间上显示出年龄依赖性的差异，以及肌肉干细胞，这些细胞在年轻时活跃且自我更新，但随着年龄的增长而衰弱。

数据揭示了小鼠老化过程中肌肉修复过程的不协调模式。免疫细胞在组织再生中起着至关重要的作用，但在不适当的时间到达，扰乱了必要的精细协调修复过程。“有太多或太少的免疫细胞，”科斯格罗夫描述道，“免疫细胞演奏了错误的音乐。它们在老年肌肉中彼此不同步。”

研究衰老的新方法

这项研究的一个突破性方面是开发了一种新的方法来测量细胞衰老——当细胞失去分裂能力时。该研究的主要作者、当时科斯格罗夫实验室的博士生劳伦·沃尔特（Lauren Walter）解释说：“我们开发了一种基于迁移学习的方法。我们使用现有的基因列表来评估细胞的衰老状态，然后将这种方法应用于评估不同年龄和再生时间点的衰老情况。”

这种创新方法提供了前所未有的视角，展示了衰老如何受不同细胞类型之间相互作用的影响，揭示了潜在的治疗靶点。

朝着靶向疗法迈进

通过确定导致衰老肌肉再生能力下降的细胞机制，这项研究为新药开发铺平了道路。特别是，针对衰老细胞的疗法有一天可能恢复部分因年龄增长而丧失的愈合潜力。

该研究得到了美国国立卫生研究院、布隆伯格-基梅尔研究所和莫顿·戈德堡教授职位的支持，标志着在细胞水平上理解衰老过程的重要一步。

欲了解更多信息，请查看《康奈尔纪事报》的完整报道。

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