在一項(xiàng)新的研究中，來(lái)自西班牙國(guó)家心血管病研究中心、加泰羅尼亞科研與高級(jí)研究所和龐培法布拉大學(xué)等研究機(jī)構(gòu)的研究人員確定了受傷后不可避免地出現(xiàn)的受損細(xì)胞（衰老細(xì)胞）如何對(duì)組織再生產(chǎn)生負(fù)面影響，以及這種機(jī)制如何在老年時(shí)期積極運(yùn)作，但令人驚訝的是在年輕時(shí)期也是如此。這種負(fù)面作用可以通過(guò)遺傳手段和藥物來(lái)克服，從而恢復(fù)干細(xì)胞的再生功能。相關(guān)研究結(jié)果于2022年12月21日在線發(fā)表在Nature期刊上，論文標(biāo)題為“Senescence atlas reveals an aged-like inflamed niche that blunts muscle regeneration”。

組織再生取決于干細(xì)胞群體和其鄰近的細(xì)胞，這一過(guò)程的效力隨著年齡的增長(zhǎng)而下降。這種下降的原因在很大程度上仍然未知。

論文通訊作者、Pura Mu?oz-Cánoves博士和Eusebio Perdiguero博士在小鼠實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，衰老細(xì)胞是肌肉組織再生壁龕（muscle tissue regenerating niche，也譯為肌肉組織再生微環(huán)境）的新調(diào)節(jié)成分，在生命的各個(gè)階段都會(huì)阻礙肌肉再生。

細(xì)胞衰老是一種不可逆轉(zhuǎn)的細(xì)胞周期停滯狀態(tài)，通常在組織損傷后和與年齡有關(guān)的疾病中出現(xiàn)。細(xì)胞不會(huì)死亡，而是保持在休眠狀態(tài)。與細(xì)胞凋亡（一種程序化的細(xì)胞死亡）一起，衰老是身體用來(lái)控制腫瘤所顯示的不需要的細(xì)胞增殖的機(jī)制之一。

因此，對(duì)這些細(xì)胞的研究具有很大的生物醫(yī)學(xué)意義。此外，衰老細(xì)胞會(huì)影響組織修復(fù)過(guò)程，但是在胚胎發(fā)育和肝臟及皮膚修復(fù)或重編程過(guò)程中，已記錄到衰老細(xì)胞發(fā)揮著抑制腫瘤的有益作用。

盡管有這些原因，很少有研究試圖在體內(nèi)對(duì)它們進(jìn)行圖譜分析和表征。這主要?dú)w因于這些細(xì)胞的稀有性和稀缺性，即便在老年組織中也是如此。

在這項(xiàng)新的研究中，這些作者生成了首個(gè)不同年齡段的小鼠受損骨骼肌的衰老細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄組圖譜。他們發(fā)現(xiàn)，衰老細(xì)胞具有廣泛的異質(zhì)性，但它們顯示出共同的特征，包括分泌促炎性因子和促纖維化因子。這種分泌反過(guò)來(lái)影響附近的干細(xì)胞，阻礙它們的再生能力，從而損害肌肉再生。

年輕小鼠和年老小鼠再生肌肉中的衰老細(xì)胞。圖片來(lái)自Nature, 2022, doi:10.1038/s41586-022-05535-x。

這些研究結(jié)果顯示，減少衰老細(xì)胞載量（通過(guò)誘導(dǎo)這些細(xì)胞死亡的遺傳手段或藥物治療）改善了老年肌肉的再生，而且出乎意料的是也改善了年輕肌肉的再生。年輕組織中的這些益處是由于減少了干細(xì)胞附近環(huán)境的炎癥，從而促進(jìn)了干細(xì)胞的功能。

Mu?oz-Cánoves說(shuō)，“這與衰老細(xì)胞，甚至年輕組織中的衰老細(xì)胞，創(chuàng)造了一種過(guò)度炎癥的微環(huán)境的概念一致，這種過(guò)度炎癥的微環(huán)境反映了與衰老有關(guān)的炎癥，即炎性衰老（inflammaging）。因此，即使在年輕小鼠中，衰老細(xì)胞也會(huì)激起干細(xì)胞壁龕的預(yù)期老化；因此，減少衰老細(xì)胞載量，減弱干細(xì)胞壁龕中的炎癥，改善肌肉修復(fù)?！?/p>

Perdiguero博士說(shuō)，“”除了靶向衰老細(xì)胞的生物醫(yī)學(xué)益處之外，這種肌肉衰老細(xì)胞圖譜提供的新分子信息可能會(huì)被用于了解衰老細(xì)胞在其他組織中的功能，這些組織的衰老細(xì)胞要么根本就沒(méi)有進(jìn)行過(guò)圖譜分析，要么缺乏足夠的數(shù)量。

現(xiàn)有的許多研究已表明，衰老細(xì)胞的影響是多種多樣的（有益或有害），并取決于組織環(huán)境和類型、損傷的持續(xù)時(shí)間、衰老細(xì)胞的持續(xù)程度以及有機(jī)體的年齡。

Mu?oz-Cánoves博士說(shuō)，因此，“應(yīng)該在不同的背景下，在正常、衰老和疾病狀態(tài)下研究衰老細(xì)胞的作用?？傊?，這篇論文中顯示的信息將有助于推進(jìn)我們對(duì)衰老細(xì)胞的了解，并在再生醫(yī)學(xué)和衰老的背景下找到靶向它們的新療法。”（生物谷 Bioon.com）

參考資料：

1. Pura Mu?oz-Cánoves et al. Senescence atlas reveals an aged-like inflamed niche that blunts muscle regeneration. Nature, 2022, doi:10.1038/s41586-022-05535-x.

2. Researchers characterize rare, damaged cells that block the functions of their neighbors
https:///news/2022-12-characterize-rare-cells-block-functions.html