研究背景

骨骼肌占我们体重的 40%，对运动至关重要，在新陈代谢和免疫调节中起着关键作用。骨骼肌的主要成分，多核肌纤维（MFs），根据其收缩速度、结构蛋白组成和代谢特征（氧化与糖酵解）分为“慢肌纤维”(I型)和“快肌纤维”(IIA型、IIX型和中间杂交纤维)。MFs被单核肌肉干细胞（MuSCs）包围，这些干细胞在损伤后可以产生新的 MFs。此外，肌肉微环境由支持成纤维细胞、脉管系统、免疫细胞、雪旺细胞和神经元轴突组成，它们将动作电位传递给 MFs。

骨骼肌老化的特征是肌肉质量和力量的丧失，通常会导致肌肉减少症。这是导致老年人跌倒和骨折的主要因素，是伤害和死亡的第二大原因。在衰老过程中，快肌纤维 MFs 的数量和大小都会选择性减少。此外，MuSCSs的数量及其对刺激的激活和增殖随着年龄的增长而减少。然而，目前尚不清楚这种萎缩的增加是由于基因表达的MFs内在变化，细胞微环境的影响还是两者的结合。还研究了其他几种假定的肌肉衰老因素，如干细胞衰老、去神经支配、代谢失调和慢性炎症。

以前的大多数研究都集中在一种特定的机制或细胞类型上，这给我们对肌肉衰老的整体理解留下了空白。为了解决这个问题，最近的小鼠和人类骨骼肌研究率先使用单细胞RNA测序（scRNA-seq）或单核RNA测序（snRNA-seq）来了解肌肉细胞类型的异质性及其在衰老中的变化。然而，这两种方法在单独应用于肌肉时都有局限性：液滴单细胞测序方法由于其体积大而无法捕获 MFs，并且单核测序通常缺乏对肌肉微环境中丰度较低的 MuSCs 和其他单核细胞类型的分辨率。

在本研究中，我们在整个成年人的生命周期中对肋间肌进行了关节 scRNA-seq 和 snRNA-seq。这使我们能够研究衰老过程中MuSCs、MFs和微环境细胞的转录变化。我们发现了可能导致衰老表型的细胞间相互作用。我们还对肋间肌进行了MFs分型，以将关于 MFs 动力学的标准组织学观察与单核数据中的转录变化联系起来。最后，通过从小鼠骨骼肌中生成年龄匹配的单细胞和单核转录组，我们研究了不同物种衰老机制的相似性。

研究结果

参考资料：

https://www.nature.com/articles/s43587-024-00613-3

注：本文旨在介绍医学研究进展，不能作为治疗方案参考。如需获得健康指导，请至正规医院就诊。