北醫大發現肌肉調控及再生的關鍵基因 有助改善老年肌少症問題

(觀傳媒新北新聞)【記者蔡宇辰/新北報導】臺北醫學大學研究團隊發現,核醣核苷酸還原酶(RRM2B)的基因和肌肉調控及肌肉再生有關,如果能進一步從肌肉激素(Myokine)找到可以促進肌肉再生的物質,進而發展出細胞療法,也許可讓長期飽受肌肉萎縮之苦的老人家,擺脫肢體退化乃至器官衰竭的生命威脅,安享健康有活力的晚年。 

這篇論文「Ribonucleotide reductase M2B in the myofibers modulates stem cell fate in skeletal muscle」(肌肉纖維中的核醣核苷酸還原酶M2B對於骨骼肌中的幹細胞分化調控),2022年7月29日刊登在《Nature》旗下的電子期刊《npj Regenerative Medicine》。

這篇論文的通訊作者、臺北醫學大學轉譯醫學博士學位學程副教授陳怡帆表示,臨床統計顯示,過了50歲,肌肉即以每年0.5至1%的速度流失;年過60,有些人的肌肉流失量甚至高達25%以上,導致整體活動力變差,而影響到其他器官也會逐漸老化衰竭,老年肌少症從此成為他們的健康殺手。

為了找出可以減緩肌肉流失的方法,北醫研究團隊以小鼠為對象,建立兩個不同的動物模式,其一是剔除肌肉幹細胞上的RRM2B基因,另一個則是剔除肌肉纖維裡面的RRM2B基因,結果發現,剔除肌肉幹細胞上RRM2B基因的那組小鼠,沒有顯著肌肉病變的影響,體重還是會隨著年齡增加而上升,第18個月達到頂點,接著再往下降,和另一群被當成控制組的一般正常小鼠類似;反觀被剔除掉肌肉纖維裡面RRM2B基因的那組小鼠則出現異常,體重於小鼠成年後大致維持不變,並沒有隨著年齡增加而上升。

另就外觀來看,剔除肌肉幹細胞上RRM2B基因的那組小鼠維持正常,大腿肌和小腿肌的大小和一般正常小鼠類似;至於剔除肌肉纖維裡面RRM2B基因的那組小鼠則不同,大腿肌和小腿肌明顯變得比較小塊。當這些老鼠接受肌肉耐力測試時,也發現肌肉幹細胞上RRM2B基因的那組小鼠維持正常,剔除肌肉纖維裡面RRM2B基因那組小鼠的肌肉功能性則較差。

陳怡帆表示,老鼠大約成長到12個月就進入更年期,母老鼠也會接近停經狀態,到了24個月就真的老了,而當老鼠慢慢變老時,肌肉也會慢慢流失。從這項動物模式不難發現,RRM2B基因和肌肉調控及肌肉再生有關,但也只限於將肌肉纖維裡面的RRM2B基因剔除這部分,至於將肌肉幹細胞上的RRM2B基因剔除則沒有影響,顯示RRM2B基因對肌肉纖維,等同於肌肉幹細胞的微環境,調控的影響,比對肌肉幹細胞還來得重要。

臺北醫學大學講座教授閻雲是這篇論文的共同作者,他表示,研究團隊接下來將會尋找可以減緩肌肉流失的治療標的。比如尋找某種特殊的細胞激素、細胞因子或好的細胞,透過細胞治療去刺激並讓肌肉纖維變得更加健康;也可以利用外泌體來包覆好的粒腺體,再一起輸注到體內,讓好的粒腺體取代不好的粒腺體,提供肌肉纖維更多能量,進而延緩肌肉老化及流失。

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