发布日期：2024-05-04 11:14 点击次数：164
跟着我国经济社会的快速发展，应酬东谈主口老龄化已成为今后一段时辰我国的基本国情。老龄东谈主口的健康给家庭医疗包袱与社会寰宇卫生开销带来遍及影响。连年来，东谈主们逐步意志到骨骼肌关于健康老龄化的紧要性。行为东谈主体四大组织之一，肌肉在机体畅通和糖脂代谢稳态调控方面推崇至关紧要的作用。增龄干系的骨骼肌质地和肌肉力量或躯体功能下落被称为肌少症，不仅影响患者的活命质地澳门巴黎人龙虎斗，还与多种慢性疾病及恶性肿瘤的不良预后干系。我国关于肌少症的相识与考虑起步较晚，因此，考虑老年个体肌肉萎缩的病因和制定灵验防治肌肉流失的侵略模范，将有助于普及老年个体的人命质地，加速结束“健康老龄化”。
近期，广东省精确医学运用学会微生态医学分会副主任委员、广东省科学院微生物考虑所、华南运用微生物国度要点践诺室谢黎炜考虑员团队筹商中国科学院亚热带农业生态考虑所印遇龙院士团队在SCIENCE CHINA-Life Sciences期刊上发表了题为“Dynamic Changes in Butyrate Levels Regulate Satellite Cell Homeostasis by Preventing Spontaneous Activation During Aging”的考虑，该考虑初度报谈了肠谈菌群可通过丁酸信号通路调控骨骼肌卫星细胞稳态及肌肉功能。该考虑发现可为骨骼肌虚弱的早期平安和侵略提供新的侵略靶点和预警有辩论（图1）。
骨骼肌的滋长发育和再生依赖于从胚胎发育中胚层造成的成体干细胞——肌卫星细胞（satellite cells, SCs）。长期方于静息情景的卫星细胞具有自我更新和高再生潜能，确保骨骼肌保管一个有活力的卫星细胞池。当骨骼肌受到外部刺激或毁伤后，静息的卫星细胞可被激活，参加细胞周期，增殖和分化，和会成肌管，进而参与肌肉开拓。肌卫星细胞功能的荒谬会导致骨骼肌再生劣势和加速虚弱。老龄骨骼肌中卫星细胞的数目减少、增殖和成肌分化才调受损，进而导致肌肉毁伤后的再生劣势（图2）。
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图2：虚弱骨骼肌与卫星细胞功能减退
肠谈菌群在宿主的多种代谢、免疫、疾病等进度中王人上演了紧要的脚色。虚弱与肠谈菌群的权臣转变存在密切关系。近期的考虑发现，肠谈菌群失调与肌肉质地、功能及肌少症密切干系。但是，肠谈菌群在肌卫星细胞稳态中的作用，相配是在虚弱进度中，何如调控肌卫星细胞稳态和功能尚不澄莹。借助抗生素经管所构建的伪无菌小鼠和粪菌移植（Fecal Microbiota Transplantation，FMT）等践诺时间，本考虑初度发现肠谈菌群芜乱会诱发肌卫星细胞活化（图3）.
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图3: 肠谈菌群变化诱发肌卫星细胞稳态的变化
虚弱小鼠（80-100周龄）粪便移植给成年小鼠（10周龄），追随肠谈菌群微环境发生变化同期，导致年青小鼠肌卫星细胞数目和肌肉拉伸力裁减、以及骨骼肌再生才调缩小。这些变化可能与虚弱小鼠肠谈菌群的构成、结构以及肠谈细菌开始的次生代谢物存在密切关系（图4）。
此前于2009年2月，科尔根航空公司（Colgan Air）3407航班在纽约州布法罗附近坠毁，造成50人死亡，这是美国一起重大客运航空公司致命坠机事故，此后，对飞行员的培训要求更加严格。
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图4：虚弱小鼠粪菌移植诱发年青小鼠肌卫星细胞功能壅塞
因此，本考虑建议在骨骼肌发育、虚弱和毁伤开拓经由中，肌卫星细胞的生理和稳态受到肠谈菌群偏激代谢物的转换这一科学假定。为了考证这一假定澳门巴黎人龙虎斗，围绕处于不同庚齿段的小鼠和东谈主群队伍的数据，依托多组学数据的筹商分析，举例RNA-seq、16S rRNA和代谢组学。考虑发现，追随虚弱的发生和发展，菌群构成和结构，粪便、血清和骨骼肌内多种代谢物以及基因功能的发生权臣变化。通过多组学数据筹商分析发现，肠谈菌群开始的丁酸以及丁酸代谢同路可能参与转换虚弱导致的肌卫星细胞自活化、数目的裁减以及功能失常（图5）。
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图5：虚弱追随菌群偏激代谢物动态变化
通过代谢组学数据分析不同庚齿段小鼠粪便、血清和骨骼肌样本中丁酸含量发现：追随虚弱，丁酸在血清、胫骨前肌、比目鱼肌中逐步裁减。况兼通过丁酸回补践诺，大概逆转成年小鼠抗生素教养的肌卫星细胞活化（图6）
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图6：骨骼肌丁酸逆转抗生素教养的肌卫星细胞活化
在抗生素经管和丁酸回补践诺中，丁酸既能阻止抗生素教养的肌卫星细胞活化，同期还能缓解骨骼肌再生经由中肌卫星细胞的流失，因此，血清和骨骼肌中的丁酸含量在保管肌卫星细胞稳态经由中上演了紧要的脚色。此前报谈，短链脂肪酸大概逆转抗生素或无菌小鼠肌肉流失以及骨骼肌功能壅塞。在该考虑中，咱们通过体表里践诺，咱们也确认，丁酸而非其他短链脂肪酸（举例：乙酸和丙酸）参与转换肌卫星稳态、成肌纤维细胞增殖与分化以及骨骼肌的毁伤再生（图7）。
图7：丁酸阻止肌卫星细胞活化
本考虑通过细胞和动物模子、东谈主群队伍数据以及多组学数据筹商分析，初度报谈了抗生素教养的肠谈菌群芜乱和虚弱个体的肠谈菌群偏激代谢物会搅扰肌卫星细胞的稳态和骨骼肌功能，而与肠谈细菌开始的代谢家具，丁酸大概缓解抗生素教养的肠谈菌群芜乱导致的肌卫星细胞稳态失衡，促进单羧酸转运体1（Mct1）的抒发，调控肌卫星细胞稳态。此外，在骨骼肌毁伤再生经由中，宿主大概通过动态转换干系基因抒发，裁减骨骼肌内丁酸含量，促进肌卫星细胞增殖、分化和骨骼肌再生。一言以蔽之，该考虑发现了肠谈菌群偏激代谢物参与了虚弱经由中肌卫星细胞稳态的转换，辅导肌肉中丁酸水平的下落可能是虚弱肌卫星细胞流结怨功能劣势的原因之一，这为开发看护骨骼肌虚弱和干系疾病的颐养计谋提供了新靶点和新想路（图8）。
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图8：虚弱肌卫星细胞稳态与肠谈菌群关系节录图
本考虑的通信作家是广东省精确医学运用学会微生态医学分会副主任委员，广东省科学院微生物考虑所、华南运用微生物国度要点践诺室谢黎炜考虑员，第一作家陈淑洁博士是谢黎炜考虑员的博士后，共同第一作家黄柳菁是谢黎炜考虑员和南边医科大学珠江病院筹商培养的硕士考虑生，刘秉东博士是谢黎炜考虑员的博士后。本文的共同通信作家印遇龙院士团队参与课题的考虑。