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斯坦福大学医学中心

摘要：

干细胞会产生一种诱饵蛋白来衰减生长信号。研究人员希望，人工调节这一途径，在肌营养不良症或正常老化过程中，可能有助于维持肌肉柔软。

根据斯坦福大学医学院的研究人员的研究显示，用一种增加不活跃的蛋白质表达的化合物，可以帮助他们从损伤中愈合，并且减少疤痕的形成。

研究人员希望他们的研究结果有一天可以用来在正常老化过程中帮助维持肌肉柔软，并治疗疾病，如肌营养不良症。

“肝纤维化发生在许多退化性疾病和正常老化中，” 神经病学和神经科学教授，MD，博士Thomas Rando说，“它通过改变干细胞生态位和抑制干细胞功能，对肌肉再生产生负面影响。此外，随着越来越多的疤痕产生，肌肉变得僵硬，不能顺利收缩和放松。”

斯坦福格林生物衰老中心的主任Rando是该研究的资深作者，这篇文章将发表在11月28日的《自然》杂志上。前研究生Alisa Mueller，MD，博士，是主要作者。

自我管理干细胞

研究人员发现，嵌入在肌纤维的干细胞会作出一些特别的基因表达以回应伤害、疾病或衰老。特别的是，该细胞会在一个响应外部信号的生产完整的活跃蛋白与抑制生长信号并且防止可导致瘢痕或纤维化的过度剧烈的反应的更短的相同活跃蛋白质细胞之间发生。

研究人员调查了一种称为血小板衍生生长因子受体α的蛋白，或PDGFRα，嵌入在称为成纤维细胞的肌肉干细胞的祖细胞表面，或FAPS。这些干细胞负责产生必要的结缔组织支架，以支持肌肉的发育和再生

PDGFRα横跨细胞膜。细胞外的部分作为一个外部信号，鼓励FAPS分裂，或增殖。蛋白质的内部部分将信号传递到细胞内的其他蛋白质，以产生连锁反应。虽然一些增生对修复损伤是必要的，一个过于剧烈的反应可能会导致疤痕和纤维化，抑制肌肉功能。因此，细胞保持平衡是必要的。

研究人员发现，这些细胞已经设计出一种新颖的、意想不到的方式来自我管理。细胞找到了一种方法，以产生一个缩短的蛋白质版本，丢失其结构的内部部分。这缩短的版本是从受体的活性形式的细胞膜中产生的，并且会隔离生长信号。如果没有蛋白质的内部部分，信息将在它的轨道上被截停。

“我们发现，细胞会主动调节的蛋白抑制形式的产生，这是非常令人惊讶的，”兰多说道。“如果生产得多，纤维化程度增加；反之，则减少。”

细胞通过识别和使用一系列信使RNA中特定的核苷酸编码，从而产生PDGFR蛋白质。该核苷酸代码令细胞的信使RNA加工创造一条短于正常的信息。其结果是，由信使RNA制成的蛋白质也被截断。

人为地增减表达

缪勒，兰多和他们的同事使用一种称为体内吗啉的小分子，可以结合并阻止访问信使RNA的小部分，人为地增加或减少PDGFRα蛋白表达的抑制。他们发现，增加抑制性使各年龄段小鼠的损伤恢复，减少纤维化，有利于疤痕愈合。反之，则增加纤维化的严重程度。

“我们接下来想对肌营养不良的小鼠模型测试这个方法，”兰多说道。“有趣的是，我们用的体内吗啉与目前正在临床试验刺激蛋白缺失Duchenne肌营养不良症患的小寡核苷酸疗法相似。也许我们也可以用这种方法来减少这种疾病的纤维化。”