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目的:肌少症(Sarcopenia)作为以骨骼肌质量及其力量下降为特征的新的老年综合征,是老年人躯体功能障碍,生活质量下降及跌倒、衰弱、失能及死亡的重要危险因素,逐渐受到越来越广泛的重视。目前认为负责骨骼肌再生的主要为肌肉干细胞,通过增殖、分化修复老化过程中的慢性损伤。但是随着老化,骨骼肌的再生、修复能力明显减退,有效增强肌肉干细胞的增殖及分化功能,可成为延缓肌少症的有效手段。众所周知,热卡限制是最经典有效的延缓器官功能衰退的手段,但机制不清。文献报道,糖皮质激素(Glucocorticoid,GC)水平增加与促进老化及肌少症密切相关,调控GC的局部浓度可能是调节衰老进程的关键步骤。作为调控局部组织GC活性的关键酶,肌肉组织的11β-羟化类固醇脱氢酶(11β-HSD1)在老化时表达明显升高,可能在热卡限制延缓老年肌少症中发挥重要作用。因此,我们的研究旨在明确热卡限制能否改善肌肉干细胞的功能进而延缓老年肌少症以及改善老年肌少症的可能分子机制。方法:我们建立19月龄的C57BL/6J雄性热卡限制模型3个月(19月龄至22月龄),使用小鼠抓力仪测定小鼠抓力;分离腓肠肌(Gastrocnemius,Gas)及胫骨前肌(Tibialis anterior,TA),用苏木精-伊红(H&E)染色观察比较肌纤维横截面积大小;荧光定量PCR测定老化基因(P16ink4a),肌肉萎缩标志因子F box(Muscle atrophy F-box,atrogin1)和肌肉环指蛋白1(Muscle RING finger protein 1,MuRF1),炎症相关指标TNFα及11β-羟基类固醇脱氢酶(11β-Hydroxysteroid Dehydrogenase,11β-HSD1)。我们还进一步建立了11β-HSD1敲除鼠,与同龄的野生鼠比较,观察上述指标。同时,体外原代培养对照组、热卡限制鼠、敲除鼠的肌肉干细胞,对其进行诱导分化,荧光定量PCR测定11β-HSD1及分化指标成肌基因肌球蛋白重链(Myosin heavy chains,MyHC)表达;在棕榈酸抑制肌肉干细胞分化的基础上,予11β-HSD1抑制剂BVT.2733干预,用免疫荧光染色法测定MyHC。结果:热卡限制鼠(19月龄至22月龄)与同龄老年小鼠(22月龄)比较,骨骼肌纤维萎缩得到改善,小鼠的四肢抓力增强,老化标志基因P16ink4a下降,萎缩因子Atrogin-1和MuRF-1均下降,炎症因子TNFα降低,并且胫骨前肌和腓肠肌的11β-HSD1基因表达量下降。11β-HSD1敲除鼠也观察到同样改善老年肌少症的现象,包括肌肉老化改善,包括抓力增加,老化指标、萎缩指标、炎症因子明显下降。同时,体外实验发现热卡限制鼠和11β-HSD1敲除鼠的肌肉干细胞的分化能力增加,干细胞分化标志MyHC增加,11β-HSD1表达量明显下降,并且11β-HSD1抑制剂可改善受损的肌肉干细胞分化能力。结论:热卡限制作为最有效的抗衰老方法,可通过增强肌肉干细胞分化有效延缓老年肌少症,11β-HSD1可能是其作用的靶点。因此,11β-HSD1抑制剂的研究可为临床防治肌肉老化、肌少症开拓新手段。