研究表明减少糖摄入可能有助于肌肉修复

　　日本东京大学的研究人员已经证明，骨骼肌卫星细胞是肌肉修复的关键细胞，在低糖环境中增殖更好。这与传统观点相反，即哺乳动物的细胞在含有更多的糖来刺激其活动时表现得更好。由于超低葡萄糖环境不允许其他类型的细胞增殖，该团队可以产生纯的卫星细胞培养，这对生物医学研究有很大的推动作用。
　　Credit: Tokyo Metropolitan University
　　随着日常使用的磨损，肌肉不断地自我修复，使它们处于最佳状态。近年来，科学家们开始了解到肌肉修复在细胞水平。骨骼肌肉卫星细胞是一种特殊类型的干细胞，位于两层鞘之间，即肌膜和基底层，以及单个肌肉纤维中的包膜肌纤维细胞。当肌纤维细胞受损时，卫星细胞进入过度驱动，增殖，最终与肌纤维细胞融合。这不仅有助于修复损伤，而且还能保持肌肉质量。要了解由于疾病、缺乏活动或年龄而导致的肌肉损失，如何掌握所涉及的具体机制是一个关键挑战。
　　东京大学的一个由助理教授Yasuro Furuichi、副教授Yasuko Manabe和Nobuharu L Fujii教授领导的科学家小组一直在研究如何骨骼肌卫星细胞在身体外繁殖。通过观察培养基中培养皿中细胞的增殖，他们发现葡萄糖水平的升高会对细胞的生长速度产生不利的影响。这是违反直觉的；葡萄糖被认为是细胞生长所必需的。它被转化为ATP，这是驱动大量细胞活动的燃料。然而，研究小组证实，较低的葡萄糖培养基会导致更多的细胞，所有的生化标记都会导致细胞的更高程度的增殖。
　　他们还证实，这并不适用于所有的细胞，这是他们成功地成功地利用了他们的优势。在高糖培养基上的实验中，卫星细胞的培养由于原始样本中的其他细胞类型也会倍增，最终总是以混合的形式结束。通过保持低葡萄糖水平，他们能够创造一种情况，卫星细胞可以增殖，但其他。细胞类型不能，给予非常纯的骨骼肌卫星细胞培养。这是在各种环境中研究这些细胞的关键先决条件，包括再生医学。那么，在他们最初的实验中，葡萄糖的含量是否＂恰到好处？＂研究小组加入葡萄糖氧化酶，一种葡萄糖消化酶，以获得更低水平的葡萄糖，并培育出卫星细胞在这种葡萄糖耗尽的培养基中。令人震惊的是，这些细胞看起来很好，并且正常增殖。结论是这些特殊的茎细胞似乎他们的能量来源完全不同。工作正在进行中，以确定这是什么。
　　研究小组注意到，先前实验中使用的糖分水平与糖尿病患者的血糖水平相当。这可能解释了为什么在糖尿病患者中会出现肌肉质量下降，并可能对我们如何使我们的肌肉更健康更长时间具有重要的意义。
　　更多内容：Yasuro Furuichi et al, Excess Glucose Impedes the Proliferation of Skeletal Muscle Satellite Cells Under Adherent Culture Conditions, Frontiers in Cell and Developmental Biology (2021). DOI: 10.3389/fcell.2021.640399