Cell Stem Cell | 陆军军医大学缪洪明/唐康来等发现运动控制肌肉稳态的潜在机理

运动对纤维脂肪生成祖细胞(FAPs)的影响尚不清楚，其直接分子联系尚不清楚。

2024年1月16日，陆军军医大学缪洪明、唐康来及Kang Xia共同通讯在 Cell Stem Cell 在线发表题为“Exercise-induced Musclin determines the fate of fibro-adipogenic progenitors to control muscle homeostasis”的研究论文，该研究发现运动通过Musclin减少了FAPs的频率，并减弱了受伤或废用肌肉中的胶原沉积和脂肪形成。

在机制上，Musclin通过上调FILIP1L抑制FAP增殖并促进FAPs细胞凋亡。染色质免疫沉淀(ChIP)-qPCR证实FoxO3a是FILIP1L的转录因子。此外，Musclin/FILIP1L通路通过下调CD47的表达，促进巨噬细胞吞噬凋亡的FAPs。基因消融FAPs中的FILIP1L可消除运动或Musclin对FAPs的影响以及减少纤维化和脂肪浸润的益处。总的来说，运动在肌肉中形成了一个肌因子的微环境，并以Musclin/filip1l依赖的方式阻止FAPs的异常积累。外源性Musclin的管理发挥了治疗作用，展示了潜在的治疗方法肌肉萎缩或急性肌肉损伤。

长期运动的人可能会在运动中出现急性肌肉/肌腱损伤。损伤后，应严格限制患肢活动数周或数月，并可能发生废用性肌肉萎缩。由于运动主要通过调节内环境来发挥作用，因此在运动结束后的一定时间内，损伤前建立的运动微环境可以继续影响肌肉损伤或废用性萎缩的恢复和进展是合理的。然而，这种先前的运动诱导的微环境是否对肌肉康复有积极或消极的影响尚不清楚。

在肌肉损伤或萎缩时发生纤维化和脂肪浸润。过多的胶原沉积或脂肪细胞积累可逐渐取代功能性肌肉，导致肌肉变性。在肌肉恢复过程中，防止细胞外基质(ECM)重构异常的发生是至关重要的。大量研究表明，纤维脂肪源性祖细胞(FAPs)与肌肉纤维化和脂肪浸润有关。有趣的是，FAPs的命运在很大程度上取决于微环境，表明运动引起的环境扰动可能会影响FAPs的生物学行为。

机理模式图（图源自 Cell Stem Cell ）

众所周知，运动是通过肌肉纤维收缩产生的一种叫做肌因子的肽发挥作用的。自分泌和旁分泌的肌肉因子可以在肌肉中积累，形成一个独特的微环境，参与调节肌肉生理。先前的研究表明，一些肌因子通过调节FAPs在各种条件下的生物学行为来调节肌肉稳态。

该研究发现运动预处理可以减轻损伤和废用萎缩肌肉的纤维化和脂肪浸润。该研究确定了一种名为Musclin的肌肉因子介导了运动对ECM重塑和肌肉恢复的影响。运动和Musclin能够通过上调FILIP1L来减少FAPs的数量，促进凋亡FAPs的清除，促进肌肉再生。该结果证明了肌因子微环境在控制FAPs命运和肌肉再生中的重要性。运动和FAPs之间的直接分子联系揭示了Musclin在肌肉恢复中的潜在治疗作用。

原文链接：

https://www.cell.com/cell-stem-cell/fulltext/S1934-5909(23)00441-1

转自：“iNature”微信公众号

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