我们机体内的每一块骨骼肌中都存在着少量的肌肉干细胞。由于这些肌肉干细胞位于其保护着的肌纤维表面，也被称为卫星细胞，这些卫星细胞对于维持肌肉的再生能力是必不可少的。卫星细胞能生成已分化的新肌肉细胞，同时也能够保持资深的干细胞特性，保留着维持和修复肌肉组织的能力。通常卫星细胞处于静息或者休眠状态，在发生肌肉组织损伤时，它们会快速做出反应进行修复。这项新研究显示，老化的肌肉干细胞失去了维持休眠状态的能力，因此在接到修复受损肌肉的指令时，它们无法做出适当的反应。

      文章的资深作者，麻省总医院再生医学中心的Andrew Brack博士说，“就像运动员需要在训练日程中加入恢复时间一样，干细胞也需要修生养息，而我们发现老化的干细胞休息得更少。”

      研究人员在一系列的小鼠实验中发现，在老化的肌肉干细胞所处的微环境中，成纤维生长因子FGF2的水平升高，唤醒了休眠状态的干细胞。在老化的卫星细胞或者细胞微环境中阻断与衰老相关的FGF信号能够保护干细胞免受损失，在衰老过程中维持干细胞的更新能力，并显著提升老化肌肉组织的自我修复能力。文章的第一作者Joe Chakkalakal博士说，“这一研究显示，靶标老化的干细胞或者其微环境可以保护干细胞和相应组织免受衰老的影响。”

      在这项基础研究后，科学家们将继续展开深入实验，也许在不远的将来，就可以利用干细胞使人体中老化的组织器官重获青春，从而彻底解决日趋老龄化的人类社会所面临的种种健康问题。

 

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Nature. 2012 Oct 18;490(7420):355-60. doi: 10.1038/nature11438. Epub 2012 Sep 26.

The aged niche disrupts muscle stem cell quiescence.

Chakkalakal JV, Jones KM, Basson MA, Brack AS.

Source

Center of Regenerative Medicine, Massachusetts General Hospital, Boston, Massachusetts 02114, USA.

Abstract

The niche is a conserved regulator of stem cell quiescence and function. During ageing, stem cell function declines. To what extent and by what means age-related changes within the niche contribute to this phenomenon are unknown. Here we demonstrate that the aged muscle stem cell niche, the muscle fibre, expresses Fgf2 under homeostatic conditions, driving a subset of satellite cells to break quiescence and lose their self-renewing capacity. We show in mice that relatively dormantaged satellite cells robustly express sprouty?1 (Spry1), an inhibitor of fibroblast growth factor (FGF) signalling. Increasing FGF signalling in aged satellite cells under homeostatic conditions by removing Spry1 results in the loss of quiescence, satellitecell depletion and diminished regenerative capacity. Conversely, reducing niche-derived FGF activity through inhibition of Fgfr1 signalling or overexpression of Spry1 in satellite cells prevents their depletion. These experiments identify an age-dependent change in the stem cell niche that directly influences stem cell quiescence and function.