人們對肌肉變化和對抗老化影響的細胞和分子過程有了更清楚的了解，這要歸功於第一本全面的人類老化肌肉圖譜的問世。威康-桑格研究所的研究人員與中國中山大學的合作者應用單細胞技術和先進的成像技術，分析了來自17個個體的人體骨骼肌樣本，這些樣本跨越了成年人的整個生命週期。透過比較研究結果，他們揭示了與年齡相關的肌肉變化背後的許多複雜過程。

這張圖譜發表在《自然-老化》（Nature Aging）雜誌上，它發現了新的細胞群，可以解釋為什麼有些肌肉纖維比其他肌肉纖維老得更快。它還確定了肌肉對抗老化的補償機制。

這些發現為未來的療法和乾預措施提供了途徑，以改善肌肉健康和老年人的生活品質。

這項研究是國際”人類細胞圖譜”計劃的一部分，該計劃旨在繪製人體每種細胞類型的圖譜，從而改變人們對健康和疾病的認識。

隨著年齡的增長，我們的肌肉會逐漸變弱。這會影響我們進行站立和行走等日常活動的能力。對某些人來說，肌肉流失會加劇，導致跌倒、行動不便、喪失自主能力，並引發一種稱為”肌肉疏鬆症”的病症。人們對肌肉隨時間衰弱的原因仍然知之甚少。

在這項新研究中，威康桑格研究所和中國中山大學的科學家利用單細胞和單核測序技術以及先進的成像技術，分析了來自17 個年齡在20 歲至75 歲之間的人的肌肉樣本。

研究團隊發現，在老年樣本的肌肉幹細胞中，控制核醣體（負責生產蛋白質）的基因活性較低。隨著年齡的增長，這損害了細胞修復和再生肌肉纖維的能力。此外，這些骨骼肌樣本中的非肌肉細胞群產生了更多的促炎分子CCL2，將免疫細胞吸引到肌肉中，加劇了與年齡相關的肌肉退化。

此外，還觀察到與年齡相關的一種特定快肌肌纖維亞型的損失，這種肌纖維亞型是肌肉爆發力的關鍵。不過，他們首次發現了肌肉的幾種補償機制，似乎可以彌補這種損失。這些機制包括慢速肌纖維轉而表達失去的快速肌纖維亞型的特徵基因，以及剩餘快速肌纖維亞型的再生增加。

研究團隊還在肌肉纖維中發現了特殊的細胞核群，它們有助於重建隨著年齡增長而衰退的神經和肌肉之間的連接。研究團隊在實驗室培育的人類肌肉細胞中進行的基因敲除實驗證實了這些細胞核在維持肌肉功能的重要性。

這項研究的第一作者、威康桑格研究所的Veronika Kedlian 說：”我們採用無偏見、多方面的方法來研究肌肉衰老，結合不同類型的測序、成像和調查，揭示了以前未知的衰老細胞機制，並突出了有待進一步研究的領域”。

研究的資深作者、中國廣州中山大學的張洪波教授說：”在中國、英國和其他國家，我們都有老齡化人口，但我們對老齡化過程本身的了解卻很有限。我們現在可以詳細了解肌肉如何在老化的影響下盡可能長時間地保持功能。

這項研究的資深作者、威康桑格研究所（Wellcome Sanger Institute）的莎拉-泰克曼（Sarah Teichmann）博士是人類細胞圖譜的創始人之一：”透過人類細胞圖譜，我們正在以前所未有的方式詳細了解人體，從人類發育的最初階段一直到老年。研究發現對於制定治療策略，促進後代更健康地步入老年有著巨大的潛力。

編譯來源：ScitechDaily