人们对肌肉变化和对抗衰老影响的细胞和分子过程有了更清楚的了解，这要归功于第一本全面的人类衰老肌肉图谱的问世。威康-桑格研究所的研究人员与中国中山大学的合作者应用单细胞技术和先进的成像技术，分析了来自17个个体的人体骨骼肌样本，这些样本跨越了成年人的整个生命周期。通过比较研究结果，他们揭示了与年龄有关的肌肉变化背后的许多复杂过程。
该图谱发表在《自然-衰老》（Nature Aging）杂志上，它发现了新的细胞群，可以解释为什么一些肌肉纤维比其他肌肉纤维衰老得更快。它还确定了肌肉对抗衰老的补偿机制。
这些发现为未来的疗法和干预措施提供了途径，以改善肌肉健康和老年人的生活质量。
这项研究是国际"人类细胞图谱"计划的一部分，该计划旨在绘制人体每种细胞类型的图谱，从而改变人们对健康和疾病的认识。
随着年龄的增长，我们的肌肉会逐渐变弱。这会影响我们进行站立和行走等日常活动的能力。对某些人来说，肌肉流失会加剧，导致跌倒、行动不便、丧失自主能力，并引发一种叫做"肌肉疏松症"的病症。人们对肌肉随时间衰弱的原因仍然知之甚少。
在这项新研究中，威康桑格研究所和中国中山大学的科学家们利用单细胞和单核测序技术以及先进的成像技术，分析了来自 17 个年龄在 20 岁至 75 岁之间的人的肌肉样本。
研究小组发现，在来自老年样本的肌肉干细胞中，控制核糖体（负责生产蛋白质）的基因活性较低。随着年龄的增长，这损害了细胞修复和再生肌肉纤维的能力。此外，这些骨骼肌样本中的非肌肉细胞群产生了更多的促炎分子CCL2，将免疫细胞吸引到肌肉中，加剧了与年龄相关的肌肉退化。
此外，还观察到与年龄有关的一种特定快肌肌纤维亚型的损失，这种肌纤维亚型是肌肉爆发力的关键。不过，他们首次发现了肌肉的几种补偿机制，似乎可以弥补这种损失。这些机制包括慢速肌纤维转而表达失去的快速肌纤维亚型的特征基因，以及剩余快速肌纤维亚型的再生增加。
研究小组还在肌肉纤维中发现了特殊的细胞核群，它们有助于重建随着年龄增长而衰退的神经和肌肉之间的连接。研究小组在实验室培育的人类肌肉细胞中进行的基因敲除实验证实了这些细胞核在维持肌肉功能方面的重要性。
这项研究的第一作者、威康桑格研究所的 Veronika Kedlian 说："我们采用无偏见、多方面的方法来研究肌肉衰老，结合不同类型的测序、成像和调查，揭示了以前未知的衰老细胞机制，并突出了有待进一步研究的领域"。
该研究的资深作者、中国广州中山大学的张洪波教授说："在中国、英国和其他国家，我们都有老龄化人口，但我们对老龄化过程本身的了解却很有限。我们现在可以详细了解肌肉如何在衰老的影响下尽可能长时间地保持功能。"
这项研究的资深作者、威康桑格研究所（Wellcome Sanger Institute）的莎拉-泰克曼（Sarah Teichmann）博士是人类细胞图谱的创始人之一："通过人类细胞图谱，我们正在以前所未有的方式详细了解人体，从人类发育的最初阶段一直到老年。有了这些对骨骼肌健康老化的新认识，世界各地的研究人员现在可以探索如何对抗炎症、促进肌肉再生、保护神经连接等。这样的研究发现对于制定治疗策略，促进后代更健康地步入老年有着巨大的潜力。"
编译来源：ScitechDaily