Nature子刊:運動使老鼠的肌肉乾細胞返老還童!

2020-12-05 生物谷

2020年2月25日訊 /

生物谷

BIOON /——根據史丹福大學醫學院研究人員的一項新研究,每天晚上在轉盤上進行短途旅行可以增強年老老鼠的肌肉修復能力。


只有年齡較大的老鼠能得到這種益處,研究人員發現這是由於動物肌肉

幹細胞

的再生。


"這對老年動物的影響是非常顯著的," 醫學博士Thomas Rando說,他是史丹福大學神經學和神經科學教授,同時也是史丹福大學格倫衰老生物學中心的主任。"我們發現,有規律的鍛鍊可以使組織修復恢復年輕。他們的肌肉

幹細胞

的外觀和行為開始像那些年輕得多的動物。"


研究人員還發現了一種參與逆轉細胞時鐘的分子途徑。他們認為,控制這一途徑的藥物可能是運動的有效替代品。Rando是這項研究的資深作者,這項研究於近日發表在Nature Metabolism雜誌上。

圖片來源:https://cn.bing.com


與胚胎或誘導多能

幹細胞

不同,組織特異性幹細胞的潛能受到限制。胚胎或誘導多能幹細胞可以產生體內的任何組織。肌肉

幹細胞

沿著肌肉纖維處於一種被稱為靜止的休息狀態,直到被要求修復損傷。


Rando說:"我們和其他人進行的研究表明,組織再生會隨著年齡的增長而減少,這是由於成體

幹細胞

功能衰退造成的。許多研究人員正在尋找一種恢復青春的方法。"


調整生活方式的好處


雖然沒有研究人員發現可靠的青春源泉,但眾所周知,某些生活方式的調整是有益的。


Rando說:"眾所周知,運動可以降低各種與年齡有關的疾病的風險,包括心血管疾病、癌症,甚至可能是阿爾茨海默病。人們很想知道運動是如何帶來這些健康益處的。"


特別是,研究人員想要知道自主運動是否以及如何影響小鼠肌肉

幹細胞

的功能。他們讓大約20個月大的老鼠(相當於人類的60-70歲)和3 - 4個月大的老鼠(相當於20- 30歲的人)接觸一個運動輪,讓它們隨意奔跑。年輕的老鼠平均每晚跑10公裡,年長的老鼠大約跑5公裡。另外兩組年輕和年老的老鼠被給予不旋轉的輪子作為對照組。


Rando說:"這些動物以它們感到舒適的強度進行鍛鍊,就像人們為了自己的健康所做的那樣。與阻力訓練或劇烈的耐力運動相比,這種情況下的壓力要小一些,因為後者本身可能會影響肌肉乾細胞的功能。"隨後的分析表明,運動動物的肌肉

幹細胞

保持靜止,運動後動物沒有產生大量新的肌肉纖維。


經過三周的夜間有氧運動後,研究人員比較了這些動物修復肌肉損傷的能力。他們發現,正如預期的那樣,久坐不動的年老老鼠修復肌肉損傷的能力明顯低於久坐不動的年輕老鼠。然而,經常鍛鍊的老年動物修復肌肉損傷的能力明顯優於不鍛鍊的老年動物。這種運動的益處在年輕的動物身上沒有觀察到。


同樣的結果也發生在運動過的年老老鼠的肌肉乾細胞被移植到年輕老鼠身上的時候。運動組的幹細胞比不運動組的

幹細胞

對修復過程的貢獻更大。


年輕血液的好處


研究還表明,將運動過的老年老鼠的血液注射到未運動過的老年老鼠體內也會產生類似的效果,這表明運動刺激產生了某些因子並進入血液循環,從而增強衰老的

幹細胞

的功能。

圖片來源:https://cn.bing.com


"這真的很有趣," ,這項研究表明年輕小鼠的血液似乎在某種程度上改善了老年老鼠的組織

幹細胞


進一步的研究表明,研究人員觀察到的運動誘導的恢復活力可以通過增加一種名為cyclin D1的信號分子的表達來模擬,這種信號分子參與了喚醒靜止的肌肉乾細胞以應對損傷。這一發現表明,也許有一天可以人為地激活這一途徑,使衰老的肌肉

幹細胞

保持年輕時的最佳狀態。


Rando說:"如果我們能開發出一種藥物,模仿這種效果,我們可能不用做幾個月的運動就能體驗到這種好處。"(生物谷Bioon.com)


參考資料:



相關焦點

  • 肌肉乾細胞研究最新進展(第2期)
    胚胎和胎兒的肌肉乾細胞增殖使得肌肉組織發展;成年人體內的肌肉乾細胞亦被稱為衛星細胞,處於休眠狀態,沿著肌肉纖維而分布。在經過強烈運動或是受到外界傷害之後,成人的肌肉乾細胞會被激活並開始自我增殖,從而增加或是恢復成人的肌肉組織。對於老年人,肌肉乾細胞不再具有自我複製的活性,從而表現為肌肉組織的萎縮。
  • Nature又上線2本新子刊!
    你的機會來了——2019年2月,Nature先後推出了兩本新子刊,分別是 Nature Food 和Nature Cancer。Nature雜誌的子刊達到了53本,其中20本為綜述期刊。2019年2月24日,Nature官網正式上線了一個新子刊:Nature Food。這是一本在線期刊,將於2020年1月正式啟動。
  • Nature子刊封面:哈佛等開發微型手術機器人
    Wood) 基於摺紙結構研發了一款超輕便,高精度的顯微外科手術機器人——mini-RCM,該項研究發表於nature旗下新子刊《nature machine intelligence(自然-機器智能)》,並登上該期刊8月份封面。
  • 胚胎幹細胞一針60萬!一針返老還童是真是假?
    幹細胞分為胚胎幹細胞和成體幹細胞,其中胚胎幹細胞能夠發育成整個人體,前文提到的就是這種;成體幹細胞則只能發育成各種臟器和修復組織,比如治療白血病用到的骨髓移植手術中的「骨髓」,就是指骨髓造血幹細胞,能夠分化成12種血細胞。正是因為有著各種各樣的幹細胞,人體才能在受傷之後恢復,比如皮膚創傷或者骨折等創傷。
  • Nature子刊封面:哈佛大學等研發的微型手術機器人
    Wood) 基於摺紙結構研發了一款超輕便,高精度的顯微外科手術機器人——mini-RCM,該項研究發表於nature旗下新子刊《nature machine intelligence(自然-機器智能)》,並登上該期刊8月份封面。
  • 肌肉乾細胞研究最新進展(第3期)
    2019年10月29日訊/生物谷BIOON/---肌肉乾細胞可發育分化為成肌細胞(myoblasts),後者可互相融合成為多核的肌纖維,形成骨骼肌最基本的結構。人類胚胎和成人體內都存在肌肉乾細胞。胚胎和胎兒的肌肉乾細胞增殖使得肌肉組織發展;成年人體內的肌肉乾細胞亦被稱為衛星細胞,處於休眠狀態,沿著肌肉纖維而分布。
  • 「藥浴」後,體細胞「返老還童」成幹細胞
    未來可以根據所需的幹細胞類型,設計特定藥水,有目的性誘導出各種幹細胞。」  用「魔法藥水」為細胞「洗澡」兩次,就可將體細胞變成幹細胞,實現多種體細胞類型的「返老還童」。這種聽起來像是科幻小說裡的情節,現已在實驗室成功實現。國際幹細胞權威雜誌《細胞·幹細胞》近日在線發表了由中科院廣州生物醫藥與健康研究院裴端卿研究員領銜團隊的此項科研成果。
  • Nature子刊:太陽能電池效率或大幅提升!
    論文連結:https://www.nature.com/articles/s41557-019-0297-7現代太陽能電池板採用工作原理基本一樣:一個光子產生一個激子,激子轉化為電流。(來源:材料科學與工程公眾號)推薦閱讀:Nature子刊:高效率有機太陽能電池獲進展【免費下載】5款科研學術必備軟體在看嗎👇
  • 意念加AI算法「復原」每個手指,智能義肢登上Nature子刊封面
    最近,瑞士洛桑聯邦理工學院(EPFL)展示的新技術卻讓科幻變成了現實,他們的研究還登上了最新一期自然雜誌子刊《Nature Machine Intelligence》的封面。近日,瑞士洛桑聯邦理工學院的研究人員開發出了一種全新的機械臂控制方法,它利用人工智慧為被截肢者提供前所未有的準確操縱能力。
  • 國科大博士生導師郎明林課題組在Nature子刊發表蛋白質糖基化與...
    已有研究發現POGLUTs異常過度或下調表達均會導致一些嚴重的併發症發生,如肌肉萎縮症、白血症、肝功能障礙等。有趣的是,POGLUTs通過控制不同CDKIs的表達可發揮對細胞增殖誘導和抑制的雙重作用。這項研究評述將有助於更深入了解當前糖生物學、癌症和細胞通信等研究領域中葡萄糖所扮演的角色。
  • 風靡一時的HGH到底是返老還童?還是透支未來?
    風靡一時的HGH到底是返老還童?
  • Nature子刊,今年首個IF就突破12分,明年或可衝18分
    來自WoS截圖今年是Nature Sustainability拿到的第1個IF,作為Nature子刊,首個IF就超12分,確實值得我們關注~期刊基本信息關於此刊的具體情況,大家可以看看:https://www.nature.com/natsustain/
  • 科幻片《返老還童》帶給我們的遐想!
    溫馨提醒:本文僅供科普參考,沒有且不具備任何治療建議《返老還童》是《搏擊俱樂部》導演大衛·芬奇執導的一部劇情電影,由布拉德·皮特、凱特·布蘭切特、塔拉吉·P·漢森和蒂爾達·斯文頓等聯袂出演。劇照現實中,想像這樣「返老還童」卻幾乎是奢望。然而,科學家的發現卻恰如其分地詮釋了一句廣告詞——「一切皆有可能!」這個發現就是神奇的幹細胞!
  • 「藥浴」後,體細胞「返老還童」成幹細胞—新聞—科學網
    用化學小分子替代四個外源基因
  • 東北大學教授在《Nature》子刊發表綜述論文,影響因子達17.728!
    9月2日,東北大學生命科學與健康學院劉麗君教授聯合美國哈佛大學醫學院/Dana Farber腫瘤研究所Piotr Sicinski教授在Nature子刊Nature Cell Biology雜誌發表了一篇題為The Cell Cycle
  • 注射幹細胞能返老還童嗎
    那些凌晨4點起床運動、處理郵件的精英們,之所以能走向成功巔峰,重要前提之一就是只需要較少的時間就可以恢復旺盛精力。換句話說,貪睡讓你輸在了起跑線上。  人類討厭衰老,憎恨力不從心,長生不老曾是東西方曾經的統治者們心醉不已的終極目標。古有徐福帶五百童男童女東渡日本求長生不老的仙藥,今天的人們已經不相信這樣的天方夜譚,但卻也禁不住青春永駐、返老還童的誘惑,哪怕僅僅是填充不再旺盛的生命。
  • 實驗性治療使「強壯的老鼠」的肌肉在太空中保持
    科學家們說,一種實驗性的治療方法幫助「強壯的老鼠」在最近一個月的時間裡保持了健康的肌肉質量。太空人在太空中進行長時間的骨骼治療可能會防止骨骼的丟失。它也可以用來治療地球上遭受肌肉或骨骼損失的人。太空中的太空人生活在微重力或失重的環境中。隨著時間的推移,這種環境會導致肌肉和骨骼變弱,失去質量。
  • 【科技前瞻】Nature子刊:幹細胞重編程技術成功利用皮膚細胞生成骨骼肌組織
    近日,來自杜克大學的研究人員在此前利用肌肉組織培育出功能性骨骼肌組織的研究成果基礎上,成功利用幹細胞重編程技術實現了非肌肉組織向功能性骨骼肌組織的轉化,使得基因編輯用於幹細胞治療更近了一步
  • 從國際空間站返回的老鼠肌肉骨質流失降幅高達18% 基因改造過的肌肉增加一倍
    從國際空間站返回的老鼠肌肉骨質流失降幅高達18% 基因改造過的肌肉增加一倍(神秘的地球uux.cn報導)據東網:美國太空探索科技公司(SpaceX)去年12月初將肌肉發達的老鼠送上國際空間站進行實驗,首批「強大老鼠」已於今年1月送返地球。
  • 讓別人替你運動,也能延緩衰老?| 巡山報告
    可想而知,18個月大的老鼠已經相當衰老了,肯定比3個月大的青年老鼠各方面都差挺多的。而這些科學家發現,如果在老鼠籠子裡放一個能讓老鼠運動的轉輪,經常上去跑步的老老鼠就比一直懶著不動的同齡老鼠更健康。 他們關注的主要是老鼠大腦機能的變化。