NG2-expressing cells support capillary-rich skeletal muscle homeostasis, and their repeated depletion is associated with increased mortality
NG2表达的血管周围细胞对于维持毛细血管丰富的骨骼肌稳态至关重要，其反复耗竭会导致由于姿势相关及吞咽相关肌肉的质量和功能丧失，从而引发严重的全身性恶化并增加死亡率。
原始论文采用 CC BY 4.0 许可（https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/）。 这是一篇未经同行评审的预印本的AI生成解释。这不是医疗建议。请勿根据此内容做出健康决定。 阅读完整免责声明
肌肉通常被认为只是驱动运动的简单引擎，但它们是不断自我更新的活体组织。即使在身体休息时，肌纤维也会分解旧的部分并用新的部分进行替换，这一过程需要稳定的新鲜建筑材料供应。几十年来，科学家一直认为被称为卫星细胞的一类特定干细胞是负责这种维护的主要工作者。然而，近期的研究表明，肌肉纤维周围的环境，特别是为它们提供养分的微小血管，也发挥着同样关键的作用。这些血管被一层支持细胞包裹着，这些细胞有助于保持血液供应稳定，并可能也有助于肌肉修复。了解这些不同部分如何协同工作至关重要，因为肌肉量和力量的流失（被称为肌少症）是导致老年群体衰弱和死亡的主要原因。
来自日本旭川医科大学的一个研究小组现在揭示了这一生物学故事中更深层的内幕。他们专注于一种表达名为 NG2 蛋白的特定支持细胞。这些细胞包裹在人体最细小的血管——毛细血管周围，也存在于神经与肌肉连接的接头处。科学家们想知道，如果长期移除体内的这些 NG2 细胞会发生什么。为了探明真相，他们使用了一种基因技术，有选择性地消除了小鼠体内的这些细胞。至关重要的是，他们并非只移除一次，而是每两周重复一次，持续了数月之久。这种方法旨在防止身体简单地替换掉丢失的细胞，从而让研究人员能够观察到这些细胞缺失后的真实长期后果。
结果是惊人的，揭示了一个此前未被充分重视的脆弱性。虽然这些小鼠在前两个月看起来很健康，但在经历了数月重复性的细胞移除后，它们在三个月后突然出现了严重的衰退。动物体重显著减轻，出现了驼背姿态，并开始出现高死亡率。当研究人员检查死亡小鼠的肺部时，发现肺部有炎症以及异物（如毛发）阻塞气道的迹象。这一模式强烈表明，小鼠患有吸入性肺炎，即食物或液体被误吸入肺部。其原因似乎是参与吞咽和维持姿势的肌肉功能失效。脊柱沿线的肌肉（负责保持背部挺直）以及喉部和颌部的肌肉（控制吞咽）已经萎缩并虚弱。由于这些肌肉无法正常运作，小鼠无法安全地抬起头部或进行吞咽，最终导致致命的肺部感染。
这项发现之所以特别令人惊讶，是因为肌肉流失并未遵循科学家此前预期的规律。人们长期以来一直认为，慢肌（用于耐力和姿势）比快肌（用于爆发性速度）更依赖于这些支持细胞。然而，研究表明，无论快慢肌，NG2 细胞对肌肉群都至关重要。发生衰退的肌肉并非由其纤维类型决定，而是由其血管供应的丰富程度决定的。那些发生萎缩的肌肉，包括颌部和喉部的快肌，都布满了微小的毛细血管以及围绕在其周围的 NG2 细胞。相比之下，其他血管较少的快肌则保持相对健康。这表明，对这些支持细胞的需求是由局部血液供应而非肌肉纤维本身的类型所决定的。
进一步的研究发现，NG2 细胞的缺失还破坏了神经与肌肉之间的连接。这些连接被称为神经肌肉接头，是神经信号指示肌肉收缩的通信枢纽。在这些 NG2 细胞缺失的小鼠体内，这些接头变得破碎且不稳定。研究人员发现，NG2 细胞不仅仅是血管的被动支持者，它们还是维持神经-肌肉连接健康的积极参与者。当这些细胞消失时，神经信号变得不可靠，肌纤维也开始萎缩。受影响肌肉的基因分析显示，这些细胞难以维持其结构，并正在退化回一种不成熟的状态，无法完成修复过程。
研究表明，人体对于补偿这些支持细胞的缺失有着有限的能力。最初，其他细胞可能会介入以填补空缺，但这种备份系统在反复消耗的压力下最终会失效。一旦跨越了临界点，微血管网络就会崩溃，神经连接随之断裂，而对于呼吸和吞咽等维持生命功能至关重要的肌肉也会开始衰竭。这一发现挑战了“肌肉健康仅取决于肌肉细胞本身或单一类型干细胞”的简单观点。相反，它强调了一个复杂的、相互依存的系统：微血管网络及其周围的支持细胞与它们所滋养的肌纤维同样关键。该研究为理解为何某些肌肉在衰老和疾病过程中发生衰竭提供了新框架，指出微血管环境是保持肌肉功能和防止导致死亡的严重衰退的关键目标。
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