Notch signaling is a key to muscle regeneration potential
T.J. Hawke, D.J. Garry, “Myogenic satellite cells: physiology to molecular biology,” Journal of Applied Physiology, 91:534-551, August 2001. [] I.M. Conboy, T.A. Rando, “The regulation of Notch signaling controls satellite cell activation and cell fate determination in postnatal myogenesis,” Developmental Cell, 3:397-409, September 2002. []
I.M. Conboy et al., “Notch-mediated restoration of regenerative potential to aged muscle,” Science, 302:1575-1577, November 28, 2003.
Stanford University
S. Artavanis-Tsakonas et al., “Notch signaling: cell fate control and signal integration in development,” Science, 284:770-776, April 30, 1999. []
По мере старения у животных потенциал регенерации мышц снижается. Молодые мышцы используют клетки скелетных мышечных предшественников, называемые , и эти покоящиеся клетки активируются при повреждениях, чтобы делиться и регенерировать мышцу. Путь передачи сигналов регулирует активацию сателитных клеток, но этот путь не связывали со старением мышц и механизм потери регенеративного потенциала в стареющих мышцах оставался неясным. В November 28 , Irina M. Conboy и др из сообщили, что уменьшение передачи сигналов Notch в старых мышцах вызывает зависимое от возраста снижение мышечной регенерации (Science, 302:1575-1577, November 28, 2003).
Conboy et al. наблюдали, что в поврежденных мышцах старых мышей уменьшается способность генерировать предшественники мышечных волокон, миобласты. Эта пониженная способность не связана с различиями в количестве сателитных клеток, т.к. авт. выдделяли одинаковые количества сателитных клеток из молодых и старых мышц, вместо этого напрашивается предположение, что нарушается активация сателитных клеток в ответ на повреждения во время старения. Т.к. Notch участвует в активации сателитных клеток, то Conboy et al. сравнили экспрессию Notch-1 и его лиганда, , в молодых и старых мышцах и показали, что старые сателитные клетки не активируют Delta-1 в ответ на повреждение.
Авт. затем исследовали эффект потери upregulated Delta-1 на Notch-1 и обнаружили, что старые сателитные клетки имеют пониженные уровни активированных Notch. Значение этого наблюдения демонстрируется тем, что форсированная активация Notch в старых мышцах улучшает регенерацию мышц, это указывает на то, что Notch является “sufficient to promote effective regeneration of aged muscle.”
“The results of this study demonstrate that inadequate activation of Notch-1 by Delta contributes to the loss of regenerative potential in old skeletal muscle,” делают вывод авт. Открытие этого механизма м. помочь в дальнейшем понимании потери регенеративного потенциала во время старения.