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衰老和肥胖是当前全球面临的两大健康挑战，骨骼肌作为人体最大的内分泌器官，在运动时能够分泌数百种细胞因子并对全身代谢产生积极影响。不过对于无法进行常规运动或存在运动禁忌的人群来说，如何获得这些健康益处仍是一个悬而未决的问题。2026年8月26日，中国科学院动物研究所干细胞与再生医学全国重点实验室黄仕强/解放军总医院尹鹏滨团队在《自然·衰老》杂志上发表了题为“Contractile myographs confer systemic anti-aging benefits”的研究论文。该团队将体外分化的自体肌细胞移植到小鼠皮下，构建出能够长期存活并持续自主收缩的成熟肌移植物，这种移植物改善了小鼠的整体肌肉质量和代谢功能，并且在老年和肥胖模型中展现了系统性的抗衰老效果。
研究团队从成年小鼠的股四头肌中分离出肌肉干细胞，这些细胞在体外经过扩增和分化后获得了纯度超过99%的肌细胞，随后他们将肌细胞与Matrigel混合并移植到小鼠背部皮下。移植后的肌细胞形成了成熟的肌纤维结构，这些肌纤维不仅表达了肌球蛋白重链等成熟肌肉标志物，还成功吸引了宿主血管长入移植物核心区域并实现了良好的血管化。通过构建带有肌肉特异性启动子驱动的荧光素酶报告基因的慢病毒载体，团队利用活体生物发光成像技术追踪了移植细胞的命运，结果显示这些肌移植物能在体内稳定存活至少81天并且表现出持续的自主收缩活动。转录组分析进一步揭示肌移植物中细胞因子分泌相关通路显著富集，多种肌因子的表达水平升高，这说明持续收缩的肌移植物具备了类似于天然肌肉的内分泌功能。
在评估肌移植物对机体系统性影响的过程中，研究团队对移植小鼠进行了全面的生理学、血液学和组织学检测。与假手术对照组相比，移植小鼠的腓肠肌肌纤维横截面积和Feret直径显著增大，这表明肌肉发生了肥厚性生长，同时移植小鼠外周血中的白细胞总数、中性粒细胞计数及其百分比均显著降低而淋巴细胞百分比上升，中性粒细胞与淋巴细胞比值的下降则反映了体内炎症水平得到了有效控制。在老年小鼠（1.5岁）移植实验中，团队观察到了更为显著的改善效果，移植后8周的核磁共振体成分分析显示移植组小鼠的瘦体重百分比显著高于对照组，肌肉力量和运动耐力也得到了明显提升。移植老年小鼠的胫骨骨密度显著高于对照组，肝脏中的F4/80阳性巨噬细胞浸润减少，血清中IFNγ、IL-1β、IL-5和IL-6等促炎细胞因子水平下降，皮肤真皮厚度和胶原含量增加，海马区退行性神经元数量减少，Y迷宫测试中新臂探索时间延长，这些结果共同表明肌移植物在对抗衰老相关的肌肉萎缩、骨质疏松、慢性炎症、皮肤老化及神经退行性变方面具有多方面的潜在价值。
研究团队还在饮食诱导肥胖小鼠模型中验证了肌移植物的治疗效果，这些小鼠在高脂饮食喂养条件下从第4周开始体重增长速度明显慢于对照组，并且表现出更强的抓力、更长的悬挂时间和更远的跑步距离。血液生化检测结果显示移植小鼠在移植后第16周时血糖、乳酸脱氢酶和总胆固醇水平均显著低于对照组，同时瘦体重比例升高而脂肪比例降低。代谢笼分析表明移植小鼠的能量消耗率显著高于对照组，呼吸交换率的降低则提示脂肪酸氧化增强，肝脏油红O染色显示移植组小鼠的肝脏脂质蓄积显著减少并且炎症相关基因表达下调，这些数据证明肌移植物能够有效抵抗高脂饮食诱导的肥胖及相关代谢综合征。作为概念验证应用，研究团队将甲状旁腺激素或人生长激素的编码序列插入到慢病毒载体中并通过肌移植物实现了这些治疗性蛋白的稳定缓释。在甲状旁腺切除诱导的低甲状旁腺激素模型小鼠中，移植表达PTH的肌细胞后小鼠血清钙离子浓度回升、磷酸盐浓度下降并且低钙血症得到纠正。在正常小鼠中移植表达GH的肌细胞后小鼠体重增长加速、体长显著增加，这证实了分泌的GH具有生物学活性。这种基于自体肌移植物的蛋白递送策略为甲状旁腺功能减退症、骨质疏松症和肌肉减少症等衰老相关疾病的治疗提供了新的思路和平台。
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