运动通过激活卫星细胞功能延缓和改善骨骼肌衰减症的研究进展
2019-09-20冯祎中陈彩珍
金 晶,冯祎中,黄 伟,冯 燕,陈彩珍,卢 健
(1.浙江农林大学 体育军训部,浙江 杭州311300;2.华东师范大学 体育与健康学院,上海200241)
0 前言
卫星细胞(satellite cell,SC)是骨骼肌的干细胞,位于骨骼肌纤维基底膜和肌膜之间的狭小空隙中(niche 微环境),于1961年被Mauro(1961)发现,其自我复制与定向分化的干细胞特性具有广泛的应用前景与内在价值,因而相关研究受到运动医学、体育科学、再生医学等领域的极大关注(Bengal et al.,2017;Dinulovic et al.,2017;Sampath et al.,2018)。2011年,McCarthy 等(2011)的研究使卫星细胞能否促进骨骼肌肥大问题备受关注,实验利用Pax7-白喉霉素(diphtheria toxin,DTA)创造出新型小鼠模型,该模型可以在添加他莫普芬(tamoxifen)后条件性的消除>90%的卫星细胞。他们认为,卫星细胞与运动诱导骨骼肌肥大没有直接关系。2016年,Egner 等(2016)重复同样的实验,再次论证并确定卫星细胞的干细胞功能,并提出之所以McCarthy 等(2011)未能有阳性结果,是由于损伤程度和肌纤维分析的标准不同。有多种因素均可对卫星细胞产生影响,如运动、低氧条件、氧化应激、骨骼肌损伤等正向促进卫星细胞激活,而衰老、骨骼肌相关疾病、辐射、基因敲除等负调控卫星细胞的激活(Dinulovic et al.,2017;Moal et al.,2017;Rao et al.,2018;Snijders et al.,2017;Sousa-Victor et al.,2016;Szentesi,et al.,2019;Verbrugge et al.,2018;Verdijk et al.,2014)。
衰老,尤其是骨骼肌衰减症(Sarcopenia)会导致骨骼肌质量、数量的减少以及肌力的下降,严重影响老年人生活质量。运动可促进卫星细胞的激活进而刺激骨骼肌增粗/肥大(Nederveen et al.,2016;Snijders et al.,2015,2017),然而Sarcopenia 患者骨骼肌中的卫星细胞出现严重“并发症”:衰老增加卫星细胞激活难度(Bazgir et al.,2017;Qaisar et al.,2016),衰老下调卫星细胞数量(Snijders et al.,2017),衰老弱化卫星细胞重塑能力(Nederveen et al.,2018;Verbrugge et al.,2018)。近期研究表明,运动可调控骨骼肌细胞外基质成分(Lim et al.,2018;……
