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发布日期：2024-07-05 作者：开博
“保持肌肉的程度是抗衰的最好体例，由于肌肉不单是活动器官，也是保持机体代谢的主要器官。我建议老年人和上班族，在力所能和的环境下，进行必然水平的高强度活动和耐力活动。”
跟着春秋的增加，人们经常会发现肌肉功能最先不如之前。良多老年人会履历忽然的摔倒，造成严重后果，乃至危和生命。有的老年人则连结着杰出的活动表示，有些乃至让年青人都自愧不如。近日，一项研究经由过程阐发肌肉细胞的各类转变，为人们揭露了肌肉老化的奥秘。
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研究者们利用多种指标评估肌肉功能，构成迄今为止最完全的骨骼肌多模态单细胞图谱。图片来历：《天然》
这项研究在2024年4月22日颁发在《天然》（Nature）杂志上，由来自中国杭州华年夜生命科学研究院、西班牙庞培法布拉年夜学（Pompeu Fabra University）、广东药科年夜学第一从属病院、Altos labs、中国科学院广州生物医药与健康研究院、广州医科年夜学从属第五病院等国表里机构的研究者们配合完成。
研究者们从西班牙和中国的31名介入者（17名男性和14名女性）中获得了下肢肌肉活检样本，并将这些介入者分为成年组（15至46岁）和老年组（74至99岁），从而进行对照。研究者们利用了多种指标评估了肌肉功能，并进行单细胞RNA测序（scRNA-seq）、单核RNA测序（snRNA-seq）和单核ATAC测序（snATAC-seq）。研究将这些信息阐发整合，构成了迄今为止最完全的骨骼肌多模态单细胞图谱。
该研究发现肌肉衰老进程中的多种细胞转变和调理机制。好比跟着春秋的增加，具有爆发力的快速肌纤维会逐步削减，更具耐力的慢速肌纤维则相对不变。固然年数年夜的人的肌肉中负责修复与增殖的肌肉干细胞较着削减，可是也呈现一些新的肌纤维，阐扬着非凡的庇护感化。
如许的细胞图谱是若何绘制的？我们的肌肉由哪些细胞构成？肌肉衰老的进程有甚么特点？老年人该若何连结肌肉健康、晋升活动能力？为了回覆这些问题，近日，彭湃科技采访了该研究的第一作者、杭州华年夜生命科学研究院副研究员赖毅维。
【对话】
国际合作共绘肌细胞图谱
彭湃科技：该研究经由过程单细胞和单核测序手艺绘制了人类骨骼肌的多模态细胞图谱，可否简单介绍一下这类测序是若何操作的？年夜致是若何收集和阐发样本的？绘制图谱用了多长时候？“多模态”首要表现在哪些方面？
赖毅维（杭州华年夜生命科学研究院副研究员）：单细胞测序是一种用在研究单个细胞的基因表达和基因组信息的手艺。以本次研究为例，我们基在华年夜自立研发的单细胞建库和测序平台，把从组织里面分手出来的单个细胞、单个细胞核，插手进一种液滴生成装配，从而把单个细胞（细胞核）包裹在单个液滴里面，构成一个油包水的布局，每一个细胞（细胞核）的信息都可以在这个液滴里面被捕捉，从而经由过程测序的方式检测出来。
我们用了三四年时候完成此次的人类骨骼肌多模态细胞图谱的绘制。所谓的多模态，首要指我们既拿到了转录组的信息，也拿到了基因组上的调控元件的信息。
彭湃科技：该研究由国际间各机构配合合作完成。可否介绍一下这一合作的契机和进程？研究经费首要来自在哪里？
赖毅维：2019年，华年夜自立开辟了一套单细胞测序手艺DNBelab C4，那时我的导师Miguel A. Esteban研究员和华年夜的刘龙奇研究员约请了很是多的国表里学者一路切磋该手艺的利用，这此中就包罗西班牙庞培法布拉年夜学的国际闻名肌肉研究专家Pura Mu?oz-Cánoves研究员。大师认为，该当把单细胞组学研究拓展到全部衰老与再生范畴，而肌肉衰老则是此中一个主要构成部门。终究，我们组建了研究团队，包罗广东药科年夜学第一从属病院骨科的宋炎成主任、瓦伦西亚年夜学和病院等国表里团队，配合完成了这一项研究。
本项目研究经费来自华年夜生命科学研究院自筹经费和国度天然科学基金、国度重点研发打算等，国外合作方研究则遭到了年夜学和本地当局的撑持。
肌肉衰老：爆发力消退，更难修复
彭湃科技：研究显示了对多种肌肉细胞类型的不雅察，包罗肌纤维、肌核、肌肉干细胞、纤维脂肪前体细胞等。可否介绍一下这些细胞类型和它们的功能？
赖毅维：肌纤维是肌肉组织中最根基的单元，也是我们凡是所说的肌肉纤维。它们是由很多肌原纤维构成的。肌纤维是肌肉缩短的首要履行单位。
肌核是指肌纤维中的细胞核。在肌肉的发育进程中，肌核会融会并成为多核肌纤维。肌核首要负责合成和保护肌纤维所需的卵白质和其他细胞组分。
而肌肉干细胞是一类多能干细胞，也被称为卫星细胞。它们位在肌纤维四周的基底膜下，处在休眠状况。当肌肉组织遭到毁伤或刺激时，肌肉干细胞会激活并分化为新的肌纤维，以修复和增加肌肉组织。
纤维脂肪前体细胞则是一类存在在肌肉组织中的多潜能细胞。它们具有分化为成纤维细胞或脂肪细胞的潜力。纤维脂肪前体细胞在肌肉修复和再生进程中起到主要的调理感化，它们可以介入构成肌肉纤维布局和调控肌肉组织的纤维化和脂肪沉积。
另外，还血管内皮细胞、免疫细胞等等。这些细胞在肌肉功能的行使、肌肉组织的修复和再生中都阐扬主要功能。
彭湃科技：研究对照了年青人和老年人肌肉细胞的差别，可否介绍一下此中的首要发现？
赖毅维：研究发现，跟着春秋的增加，快速肌纤维会逐步削减，而慢速肌纤维相对不变。对此，研究人员构建了快速和慢速肌纤维退变的份子路径，寻觅到了两种肌纤维退变机制的差别，发现慢速肌纤维面临衰老的应激具有较好的耐受能力。
另外，跟着春秋的增加，肌肉中呈现了一些新的肌纤维群体。这些肌纤维在年青人中几近看不到，却在老年人中逐步增多，好比修复型和退变型肌纤维亚型等新呈现的肌纤维亚型。退变型多是肌纤维衰老中率先衰老的群体，而修复型在老年人身体中阐扬着非凡的庇护感化，帮开博体育忙保持肌肉的功能，减缓衰老进程。
我们还发现，在衰老进程中，肌肉干细胞进入了延续激活的状况，终究致使了它们在衰老中的耗竭；内皮细胞促炎和趋化旌旗灯号增添，而免疫细胞数目增多并启动炎症法式。这些转变注解，衰老后的肌肉在蒙受毁伤时更难修复，并可能增进全身性炎症，加快老年人整体身体功能的阑珊。
彭湃科技：研究样本包罗了来自西班牙和中国的介入者，请问种族对肌肉衰老的进程有何影响？
赖毅维：今朝来看，双方的衰老体例和机制是一致的。但因为个别数目的限制，我们没有法子进一步分解他们之间的区分。
多活动也能老当益壮
彭湃科技：可否简单介绍一下肌肉削减症？在甚么环境下肌肉阑珊被当作是一种病？该若何诊断？
赖毅维：肌肉削减症，也被称为肌无力症或肌肉萎缩症，是一组影响肌肉功能和巨细的疾病。这些疾病致使肌肉无力、萎缩和削减，从而影响人体的活动能力和平常勾当。
诊断肌肉削减症凡是需要综合斟酌病史、体魄查抄、神经肌肉电图和肌肉活检等多个方面的证据。老年性肌萎缩常常因太常见而不被当作是一种病，但其对老年人的活动能力会发生显著负面影响，当肌萎缩到必然水平时，老年人便没法撑持本身的体重，经常产生摔交受伤。这类颠仆或变乱可能对老年人的健康和糊口发生严重影响，最严重的受伤常被称为老年人的最后一跤。
彭湃科技：按照研究成果，有哪些干涉干与办法可以帮忙人们连结肌肉的健康？研究对肌肉削减症的医治供给了哪些新思绪？
赖毅维：平衡的饮食，足够的歇息，保持健康的体重规模，避免抽烟和喝酒过量等不良习惯，和纪律的活动，包罗必然水平的高强度活动和耐力活动，这些都有助在连结肌肉的健康。
本研究从细胞和份子的层面，为诊断老年性肌萎缩供给了一个量化尺度。后续的研究者将患者肌肉样本里的细胞或份子特点，对应到本研究发布的肌肉衰老单细胞图谱中，便可量化其肌肉衰老的水平。同时，对本研究发现的衰老进程中呈现的细胞亚型，也许可觉得将来靶向性医治老年性肌萎缩供给科学根据，从而为逆转肌肉衰老供给可能，对渐冻症的医治也将具有必然的参考意义。
彭湃科技：既然肌肉不成避免的走向阑珊，那末老年人是不是不该该再对晋升肌肉表示有所空想？对但愿连结肌肉气力和功能的老年人，你有哪些建议？
赖毅维：并不是如斯。固然肌肉不成避免走向阑珊，可是我们发现老年人中有很是强的异质性，也就是有相对更健康的个别和健康状态较差的个别。现实上，保持肌肉的程度是抗衰的最好体例，由于肌肉不单是活动器官，也是保持机体代谢的主要器官。我建议老年人和上班族，在力所能和的环境下，进行必然水平的高强度活动和耐力活动。
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