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        新發(fā)現(xiàn):玻尿酸還能喚醒干細(xì)胞修復(fù)肌肉

        2022-09-09 04:33:08傅昭儀
        人人健康 2022年17期
        關(guān)鍵詞:尿酸軟骨干細(xì)胞

        ■傅昭儀

        提起玻尿酸,多數(shù)人首先想到的是它的美容價(jià)值和功效。的確,近些年來,真皮下注射填充玻尿酸已經(jīng)成為最受中國女性歡迎的醫(yī)美項(xiàng)目之一。然而,玻尿酸的應(yīng)用遠(yuǎn)不止美容。

        玻尿酸是透明質(zhì)酸(Hyaluronic acid)的俗稱,簡稱HA,是一種酸性黏多糖。1934 年,美國哥倫比亞大學(xué)眼科教授Karl Meyer 首次從牛眼玻璃體中分離出該物質(zhì)??茖W(xué)研究發(fā)現(xiàn),玻尿酸同樣廣泛分布在人體各部位,因其獨(dú)特的分子結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì),在人機(jī)體內(nèi)顯示出多種重要的生理功能。

        玻尿酸對人體健康的多種作用

        首先,玻尿酸有一個(gè)重要的特質(zhì)就是具有極強(qiáng)的鎖水、保水作用,可以吸收相當(dāng)于自身500 倍的水分,是目前發(fā)現(xiàn)的自然界中保濕性非常好的物質(zhì),被稱為理想的天然保濕因子。人的皮膚中含有玻尿酸,它可以幫助皮膚從體內(nèi)及皮膚表層吸收水分,還能增強(qiáng)皮膚長時(shí)間的保水能力,使得彈力纖維及膠原蛋白處在濕潤的環(huán)境中,皮膚也因此更富有彈性。人類皮膚的成熟和老化過程隨著玻尿酸的含量和新陳代謝而變化,這也是玻尿酸用于美容的科學(xué)原理。

        其次,玻尿酸還常用于骨關(guān)節(jié)炎注射劑。玻尿酸是關(guān)節(jié)腔滑液的主要成分,對關(guān)節(jié)起到潤滑作用,能減少骨骼組織之間的摩擦,從而保護(hù)關(guān)節(jié)軟骨,避免出現(xiàn)磨損。同時(shí),關(guān)節(jié)軟骨也含有大量的玻尿酸,它可在軟骨細(xì)胞周圍形成厚度不同的玻尿酸外殼,對軟骨細(xì)胞起屏蔽作用。就像一層緩沖墊,不僅緩解對關(guān)節(jié)的沖擊力,還對關(guān)節(jié)滑液中進(jìn)出軟骨基質(zhì)的各種物質(zhì)具有過濾作用。

        早在幾十年前,玻尿酸就被運(yùn)用在關(guān)節(jié)治療中。在膝關(guān)節(jié)中注射玻尿酸,能補(bǔ)充患者流失的玻尿酸,提供潤滑、吸震,保護(hù)軟骨細(xì)胞的功能,也可防止蛋白聚醣由基質(zhì)流失,起到促進(jìn)關(guān)節(jié)軟骨愈合與再生的作用,從而緩解疼痛,增加關(guān)節(jié)的活動(dòng)度。除去關(guān)節(jié)內(nèi)注射玻尿酸治療骨關(guān)節(jié)炎癥,口服玻尿酸也被發(fā)現(xiàn)在治療骨關(guān)節(jié)炎癥上起到了明顯效果。臨床顯示,口服高純度玻尿酸的患者膝關(guān)節(jié)疼痛得到明顯緩解。

        除此之外,因玻尿酸具有良好的吸濕性、潤滑性、黏彈性及促進(jìn)成骨、抗炎、抑菌等多種生物活性,它也被廣泛應(yīng)用于口腔疾病治療,例如常見的牙周疾病、口腔黏膜病、口腔種植、口腔護(hù)理等等。

        隨著研究的不斷擴(kuò)展和深入,玻尿酸的更多作用將會被挖掘出來。

        玻尿酸在肌肉修復(fù)中的喚醒作用

        一項(xiàng)新近發(fā)表在頂尖學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》上的研究發(fā)現(xiàn),玻尿酸對于肌肉修復(fù)也非常重要。來自加拿大渥太華大學(xué)等研究機(jī)構(gòu)的研究人員揭示了控制肌肉修復(fù)的一種獨(dú)特的細(xì)胞通信形式,并證明透明質(zhì)酸(即玻尿酸)是控制這種基本相互作用的關(guān)鍵分子。這一發(fā)現(xiàn)為增強(qiáng)肌肉再生開辟了新的途徑。

        骨骼肌組織是人體中最大的組織之一,其對人體的運(yùn)動(dòng)功能有著至關(guān)重要的作用。但在人們?nèi)粘sw育鍛煉或外科手術(shù)中,都有可能造成不同程度的肌肉損傷。好在我們的骨骼肌在急性損傷后有很強(qiáng)的修復(fù)能力,可以恢復(fù)其結(jié)構(gòu)和功能。

        肌肉的修復(fù)能力很大程度上歸功于肌肉干細(xì)胞(MUSC)。受損的肌纖維等釋放的信號可以將原本處于休眠狀態(tài)的肌肉干細(xì)胞喚醒,促使它們制造出新的肌纖維。

        為了確保肌肉干細(xì)胞有效修復(fù)肌肉,還有一個(gè)必不可缺的參與者是免疫細(xì)胞。該研究作者加拿大渥太華醫(yī)院的Jeffrey Dilworth 教授解釋說:“當(dāng)肌肉受損時(shí),免疫細(xì)胞會在肌肉干細(xì)胞開始修復(fù)之前迅速進(jìn)入組織并消除損傷,這一點(diǎn)非常重要。我們的研究顯示,肌肉干細(xì)胞已準(zhǔn)備好立即開始修復(fù),但免疫細(xì)胞將這些干細(xì)胞維持在靜止?fàn)顟B(tài),同時(shí)完成清理工作。大約40 小時(shí)后,一旦清理工作完成,肌肉干細(xì)胞的內(nèi)部警報(bào)就會響起,使它們能夠醒來并開始修復(fù)?!?/p>

        他們在這項(xiàng)新研究中發(fā)現(xiàn),玻尿酸正是這個(gè)“內(nèi)部鬧鐘”的關(guān)鍵,告訴肌肉干細(xì)胞什么時(shí)候啟動(dòng)肌肉修復(fù)。因?yàn)椴D蛩崾且环N糖胺聚糖聚合物,可整合到肌肉干細(xì)胞的細(xì)胞外基質(zhì)中改變硬度,同時(shí)充當(dāng)各種信號通路的“變阻器”。

        具體來說,發(fā)生肌肉損傷后,肌肉干細(xì)胞開始產(chǎn)生玻尿酸并“涂”在自己周圍。一旦涂層變得足夠厚,這種基質(zhì)蛋白就能幫助肌肉干細(xì)胞阻擋來自免疫細(xì)胞的休眠信號,使其退出靜息狀態(tài),從而進(jìn)入細(xì)胞周期并啟動(dòng)修復(fù)工作。

        為了驗(yàn)證這一點(diǎn),他們使用化學(xué)抑制劑來抑制野生型肌肉干細(xì)胞中的玻尿酸。結(jié)果發(fā)現(xiàn),經(jīng)抑制劑處理后,和肌肉干細(xì)胞一起孵化的損傷肌肉提取物在進(jìn)入細(xì)胞周期這一過程中受損。這一結(jié)果表明,野生型肌肉干細(xì)胞需要合成玻尿酸來修復(fù)損傷后的肌肉。

        應(yīng)用前景

        從這項(xiàng)研究結(jié)果來看,有利于肌肉修復(fù)的玻尿酸似乎取決于它由肌肉干細(xì)胞產(chǎn)生。論文的主要作者Kiran Nakka博士指出:“衰老與慢性炎癥、肌肉衰弱、肌肉干細(xì)胞蘇醒并修復(fù)損傷的能力降低等都有關(guān)系,如果我們能找到增強(qiáng)老年人肌肉干細(xì)胞產(chǎn)生透明質(zhì)酸(玻尿酸)的方法,這意味著可能有助于肌肉修復(fù)?!?/p>

        該研究團(tuán)隊(duì)正計(jì)劃繼續(xù)考察是否可以利用改變肌肉干細(xì)胞表觀遺傳學(xué)的藥物來促進(jìn)產(chǎn)生玻尿酸。

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