《Nature Aging》：年輕的血液真能返老還童？其細胞外囊泡是關鍵

醫學abeycd 2022-01-16

展開全文

隨著年齡的增長，我們的肌肉逐漸變小、變弱，受傷后的愈合能力也越來越差，這背后的原因是什么呢？

2021年12月7日，美國匹茨堡大學的研究人員在 Nature 子刊 Nature Aging 發表了題為：Regulation of aged skeletal muscle regeneration by circulating extracellular vesicles 的研究論文。

該研究發現，老年小鼠的肌肉功能下降和肌肉修復受損，可能是由細胞外囊泡（Extracellular Vesicles，EV）所驅動的。

細胞外囊泡（EV）會將一種名為Klotho的長壽蛋白的mRNA傳遞給肌肉細胞，從而促進斤肉細胞的再生和損傷后修復，但是衰老的血液中的細胞外囊泡（EV）的Klotho蛋白的mRNA顯著下降，這就解釋了為什么肌肉再生能力會隨著年齡增長而減弱。

這些發現表明，細胞外囊泡（EV）介導了年輕血液的有益作用，提示了我們可以將其作為治療藥物來抵消衰老導致的功能缺陷。

該研究的領導者、匹茨堡大學的 Fabrisia Ambrosio 博士表示，這些發現非常令人興奮，有助于我們了解肌肉再生以及肌肉是如何隨著年齡增長而衰弱的生物學機制。更重要的是，這些發現提示了我們可以用細胞外囊泡作為治療藥物來抵消衰老導致的功能缺陷。

這項新研究建立在數十年的研究基礎上，一直以來，許多研究已經發現當衰老的動物換上年輕動物的血液后，許多細胞和組織會恢復年輕狀態，但究竟是血液中的什么成分導致了這種效果，一直存在爭議。

細胞外囊泡（EV）是指從細胞膜上脫落或者由細胞分泌的雙層膜結構的囊泡狀小體，直徑從40nm到1000nm不等。胞外囊泡主要由微囊泡（MV）和外泌體（Exosome）組成。細胞外囊泡廣泛存在于各種體液中，攜帶細胞來源的多種蛋白質、脂類、DNA、mRNA、miRNA等等，并參與細胞間通訊、細胞遷移、血管新生和免疫調節等過程。

考慮到細胞外囊泡（EV）在血液和其他組織中穿梭來往，而且其攜帶了包括核酸、蛋白質在內的大量信息，還能將這些信息傳遞給目標細胞和組織。因此，研究團隊開始研究細胞外囊泡（EV）是否有助于肌肉再生。

研究團隊從年輕小鼠身上收集了血清，然后去除血細胞和凝血因子后，將剩余的血液部分注射到肌肉受傷的老年小鼠體內。與接受安慰劑治療的老年小鼠相比，接受年輕血清的小鼠表現出增強的肌肉再生和功能恢復，然而，當這些血清中去除細胞外囊泡（EV）后，這種恢復效果就會消失，這表明這些細胞外囊泡介導了年輕血液的有益作用。

進一步研究發現，這些細胞外囊泡（EV）中攜帶有編碼抗衰老蛋白Klotho的mRNA，并將其傳遞給肌肉祖細胞，肌肉祖細胞是一種對骨骼肌再生很重要的干細胞。從年老小鼠血液中收集的細胞外囊泡（EV）所攜帶的Klotho的mRNA比年輕小鼠身上的少，因此老年小鼠的肌肉祖細胞產生更少的Klotho蛋白。