幹細胞を再起動すると老化した筋肉が再構築され、怪我の回復が促進されます。

幹細胞を老化した筋肉から取り出し、リセットして元に戻すと、年老いたマウスの筋肉がより大きく成長し、怪我からの回復が良くなります。同様のアプローチにより、人間の老化した筋肉の若返りも可能になる可能性があります。

ノースカロライナ州デューク大学のジェームス・ホワイト氏は、「理論的には、高齢者から筋幹細胞を採取し、細胞を取り込んで元に戻せば、おそらくより機能するはずだ」と語る。

筋幹細胞は通常、筋肉組織内で休眠状態にありますが、筋肉が損傷すると、損傷を修復するために新しい筋肉細胞に成長します。 「筋肉は機械的ストレスに非常に弱いため、再生に大きく依存しています」とホワイト氏は言う。 「運動して筋肉が痛むとき、それは筋肉の損傷です。免疫システムは幹細胞に話しかけ、幹細胞が新しい筋肉を一から作ることで損傷を修復します。」

しかし、加齢とともに筋幹細胞の数は減少し、損傷した組織の再生が難しくなります。ホワイト氏らはマウスを使った実験で、老化した筋肉幹細胞にはグルタミナーゼと呼ばれる酵素が少なくなっていることが原因であることを発見した。これは、細胞の構成要素である脂質として知られるパルミチン酸塩やオレイン酸塩などの脂肪分子を生成する能力に影響します。 「幹細胞は筋細胞になるために数倍大きくなる必要があるため、細胞膜を構築し、エネルギーとして使用するために脂質が必要です」とホワイト氏は言う。

この欠損を修正するために、研究者らは老マウスから筋幹細胞を採取し、皿に追加のパルミチン酸とオレイン酸を補充した。これらの補充された幹細胞は、他の老マウスの損傷した脚の筋肉に注射されました。次の数日間で、マウスは損傷した脚で新しい筋線維を成長させ、その筋線維は未処理の筋幹細胞を与えられた場合よりも45パーセント大きくなりました。この治療により、マウスがトレッドミル上を歩いたり、その他の可動性テストを行ったときの脚の機能も改善されました。

人間の筋肉幹細胞では、グルタミナーゼという酵素のレベルも年齢とともに減少します。これが、年齢とともに筋肉が小さく弱くなり、怪我の結果として十分に回復しない理由を説明している可能性があります。こうした筋肉の変化により、可動性や生活の質が低下することが多く、転倒のリスクも高まります。

同じくデューク大学のチームメンバー、デビッド・リー氏によると、グルタミナーゼという酵素、あるいは筋肉幹細胞内のパルミチン酸脂質やオレイン酸脂質のレベルを高めることで、この筋肉の劣化を軽減または逆転させることができるという。 「私たちは現在、これを臨床アプローチに応用する方法を検討しています」と彼は言います。

グルタミナーゼ、パルミチン酸、またはオレイン酸を経口サプリメントの形で飲み込むことは、小さな筋幹細胞に十分に届かないため、おそらく機能しないだろうとホワイト氏は言う。がん細胞は同じ成分を使用して同様に成長するため、がんを引き起こすリスクもあるだろうと同氏は言う。しかし、高齢者の筋肉から幹細胞を取り出し、研究室で酵素や栄養素で幹細胞を活性化してから元に戻す方が、より安全で効果的かもしれない、と同氏は言う。

ホワイト氏によると、ボディビルダーや若いアスリートは、もともと幹細胞欠損がないため、この方法でより大きな筋肉を獲得したり回復を改善したりすることはできないという。 「あなたの筋肉はすでに幹細胞で満たされており、それらはすべて非常に機能しており、準備ができています」と彼は言います。

関連研究として、フロリダに本拠を置く企業ロングベロンは、若者からの幹細胞注入が筋肉を若返らせ、高齢者の虚弱性を軽減できるかどうかを調査している。同社は、18～45歳の健康なドナーの骨髄から、筋肉細胞を含むさまざまな細胞型に成長する能力を持つ間葉系幹細胞を収集している。臨床試験で虚弱な75～80歳のボランティアにこれらの若い幹細胞を静脈内注入したところ、その後は歩くことができるようになった。