新發(fā)現(xiàn)：玻尿酸還能喚醒干細(xì)胞修復(fù)肌肉

■傅昭儀

提起玻尿酸，多數(shù)人首先想到的是它的美容價值和功效。的確，近些年來，真皮下注射填充玻尿酸已經(jīng)成為最受中國女性歡迎的醫(yī)美項目之一。然而，玻尿酸的應(yīng)用遠(yuǎn)不止美容。

玻尿酸是透明質(zhì)酸（Hyaluronic acid）的俗稱，簡稱HA，是一種酸性黏多糖。1934 年，美國哥倫比亞大學(xué)眼科教授Karl Meyer 首次從牛眼玻璃體中分離出該物質(zhì)?？茖W(xué)研究發(fā)現(xiàn)，玻尿酸同樣廣泛分布在人體各部位，因其獨特的分子結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)，在人機體內(nèi)顯示出多種重要的生理功能。

玻尿酸對人體健康的多種作用

首先，玻尿酸有一個重要的特質(zhì)就是具有極強的鎖水、保水作用，可以吸收相當(dāng)于自身500 倍的水分，是目前發(fā)現(xiàn)的自然界中保濕性非常好的物質(zhì)，被稱為理想的天然保濕因子。人的皮膚中含有玻尿酸，它可以幫助皮膚從體內(nèi)及皮膚表層吸收水分，還能增強皮膚長時間的保水能力，使得彈力纖維及膠原蛋白處在濕潤的環(huán)境中，皮膚也因此更富有彈性。人類皮膚的成熟和老化過程隨著玻尿酸的含量和新陳代謝而變化，這也是玻尿酸用于美容的科學(xué)原理。

其次，玻尿酸還常用于骨關(guān)節(jié)炎注射劑。玻尿酸是關(guān)節(jié)腔滑液的主要成分，對關(guān)節(jié)起到潤滑作用，能減少骨骼組織之間的摩擦，從而保護關(guān)節(jié)軟骨，避免出現(xiàn)磨損。同時，關(guān)節(jié)軟骨也含有大量的玻尿酸，它可在軟骨細(xì)胞周圍形成厚度不同的玻尿酸外殼，對軟骨細(xì)胞起屏蔽作用。就像一層緩沖墊，不僅緩解對關(guān)節(jié)的沖擊力，還對關(guān)節(jié)滑液中進出軟骨基質(zhì)的各種物質(zhì)具有過濾作用。

早在幾十年前，玻尿酸就被運用在關(guān)節(jié)治療中。在膝關(guān)節(jié)中注射玻尿酸，能補充患者流失的玻尿酸，提供潤滑、吸震，保護軟骨細(xì)胞的功能，也可防止蛋白聚醣由基質(zhì)流失，起到促進關(guān)節(jié)軟骨愈合與再生的作用，從而緩解疼痛，增加關(guān)節(jié)的活動度。除去關(guān)節(jié)內(nèi)注射玻尿酸治療骨關(guān)節(jié)炎癥，口服玻尿酸也被發(fā)現(xiàn)在治療骨關(guān)節(jié)炎癥上起到了明顯效果。臨床顯示，口服高純度玻尿酸的患者膝關(guān)節(jié)疼痛得到明顯緩解。

除此之外，因玻尿酸具有良好的吸濕性、潤滑性、黏彈性及促進成骨、抗炎、抑菌等多種生物活性，它也被廣泛應(yīng)用于口腔疾病治療，例如常見的牙周疾病、口腔黏膜病、口腔種植、口腔護理等等。

隨著研究的不斷擴展和深入，玻尿酸的更多作用將會被挖掘出來。

玻尿酸在肌肉修復(fù)中的喚醒作用

一項新近發(fā)表在頂尖學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》上的研究發(fā)現(xiàn)，玻尿酸對于肌肉修復(fù)也非常重要。來自加拿大渥太華大學(xué)等研究機構(gòu)的研究人員揭示了控制肌肉修復(fù)的一種獨特的細(xì)胞通信形式，并證明透明質(zhì)酸（即玻尿酸）是控制這種基本相互作用的關(guān)鍵分子。這一發(fā)現(xiàn)為增強肌肉再生開辟了新的途徑。

骨骼肌組織是人體中最大的組織之一，其對人體的運動功能有著至關(guān)重要的作用。但在人們?nèi)粘ｓw育鍛煉或外科手術(shù)中，都有可能造成不同程度的肌肉損傷。好在我們的骨骼肌在急性損傷后有很強的修復(fù)能力，可以恢復(fù)其結(jié)構(gòu)和功能。

肌肉的修復(fù)能力很大程度上歸功于肌肉干細(xì)胞（MUSC）。受損的肌纖維等釋放的信號可以將原本處于休眠狀態(tài)的肌肉干細(xì)胞喚醒，促使它們制造出新的肌纖維。

為了確保肌肉干細(xì)胞有效修復(fù)肌肉，還有一個必不可缺的參與者是免疫細(xì)胞。該研究作者加拿大渥太華醫(yī)院的Jeffrey Dilworth 教授解釋說：“當(dāng)肌肉受損時，免疫細(xì)胞會在肌肉干細(xì)胞開始修復(fù)之前迅速進入組織并消除損傷，這一點非常重要。我們的研究顯示，肌肉干細(xì)胞已準(zhǔn)備好立即開始修復(fù)，但免疫細(xì)胞將這些干細(xì)胞維持在靜止?fàn)顟B(tài)，同時完成清理工作。大約40 小時后，一旦清理工作完成，肌肉干細(xì)胞的內(nèi)部警報就會響起，使它們能夠醒來并開始修復(fù)。”

他們在這項新研究中發(fā)現(xiàn)，玻尿酸正是這個“內(nèi)部鬧鐘”的關(guān)鍵，告訴肌肉干細(xì)胞什么時候啟動肌肉修復(fù)。因為玻尿酸是一種糖胺聚糖聚合物，可整合到肌肉干細(xì)胞的細(xì)胞外基質(zhì)中改變硬度，同時充當(dāng)各種信號通路的“變阻器”。

具體來說，發(fā)生肌肉損傷后，肌肉干細(xì)胞開始產(chǎn)生玻尿酸并“涂”在自己周圍。一旦涂層變得足夠厚，這種基質(zhì)蛋白就能幫助肌肉干細(xì)胞阻擋來自免疫細(xì)胞的休眠信號，使其退出靜息狀態(tài)，從而進入細(xì)胞周期并啟動修復(fù)工作。

為了驗證這一點，他們使用化學(xué)抑制劑來抑制野生型肌肉干細(xì)胞中的玻尿酸。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，經(jīng)抑制劑處理后，和肌肉干細(xì)胞一起孵化的損傷肌肉提取物在進入細(xì)胞周期這一過程中受損。這一結(jié)果表明，野生型肌肉干細(xì)胞需要合成玻尿酸來修復(fù)損傷后的肌肉。

應(yīng)用前景

從這項研究結(jié)果來看，有利于肌肉修復(fù)的玻尿酸似乎取決于它由肌肉干細(xì)胞產(chǎn)生。論文的主要作者Kiran Nakka博士指出：“衰老與慢性炎癥、肌肉衰弱、肌肉干細(xì)胞蘇醒并修復(fù)損傷的能力降低等都有關(guān)系，如果我們能找到增強老年人肌肉干細(xì)胞產(chǎn)生透明質(zhì)酸（玻尿酸）的方法，這意味著可能有助于肌肉修復(fù)。”

該研究團隊正計劃繼續(xù)考察是否可以利用改變肌肉干細(xì)胞表觀遺傳學(xué)的藥物來促進產(chǎn)生玻尿酸。