怀孕期间的胚胎发育是生命中最复杂的过程之一，基因被强烈激活，发育途径必须在高度精确的时间内完成工作，称为Hox的基因在这个过程中起着重要的调节作用。

　　尽管它们在成人组织的干细胞中仍可检测到，但它们在出生后很少活跃，然而，来自德国耶拿莱布尼茨衰老研究所-弗里茨·李普曼研究所(FLI)的研究人员表明，这些Hox基因中的一个(Hoxa9)在肌肉干细胞损伤后会被强烈重新激活；骨骼肌再生能力下降。

　　有趣的是，当错误的基因再激活被化合物抑制时，老年小鼠的肌肉再生得到改善，这揭示了一种旨在改善老年小鼠肌肉再生的新治疗方法，这项研究发表在2016年11月30日的《自然》杂志上。

　　衰老干细胞中胚胎基因的激活——干细胞和组织衰老的新过程

　　这项研究最大的惊喜是，老年小鼠肌肉损伤后Hoxa9的重新激活会损害肌肉干细胞的功能，而不是改善它们，该研究的合著者StefanTümpel博士解释说:“最初，Hoxa9诱导的发育途径负责身体的正确发育——例如，在手指发育期间。”

　　朱莉亚·冯·马尔赞博士是FLI肌肉干细胞研究小组的负责人，她补充说:“干细胞功能的下降导致整个骨骼肌再生能力不可避免的下降，可能会随着年龄的增长，损伤后肌肉力量减弱。干细胞和组织的老化过程还有待全面了解。目前，已经认识到控制胚胎发育的信号在老化的干细胞中变得活跃。然而，在老年小鼠中控制这些信号的调节基因还没有被分析。”

　　“从进化的角度来看，Hox基因非常古老，它们几乎调控着整个动物界的器官发育——从苍蝇到人类，这些基因错误的重新激活导致了干细胞的衰老，这是一个巨大的惊喜，这一发现将从根本上影响我们对衰老过程的理解，”FLI大学科学主任K. Lenhard鲁道夫教授预测。

　　表观遗传应激反应的改变

　　胚胎中发育基因的激活必须非常精确地计时，以确保准确的组织形成和器官发育。这个脆弱的过程受表观基因组变化的调节，即DNA的化学修饰。

　　与来自苏黎世联邦理工学院的Christian Feller博士和Ruedi Aebersold教授合作，应用了一种新的方法来鉴定损伤后肌肉干细胞的表观遗传变化，这可能是老年小鼠Hox基因重新激活的原因。

　　FLI大学的博士生西蒙·施沃勒也是这篇论文的第一作者。他描述了原因，“令人惊讶的是，并不是所有老年小鼠的肌肉干细胞在静止时都显示出表观基因组的假激活——未受伤的肌肉处于静止状态。只有受伤肌肉的干细胞表现出异常的表观遗传应激反应，从而导致DNA的解旋，进而导致发育途径的激活。”与来自耶拿和苏黎世的科学家合作的是来自乌尔姆、海德堡、洛杉矶和罗切斯特的合作者；所有这些研究人员都为惊人的结果做出了巨大贡献。

　　《自然》杂志的研究表明，限制表观基因组变化的药物化合物可以改善小鼠的肌肉再生，到目前为止，这种方法还没有特异性，它还会影响其他几种细胞和组织中的基因修饰。因此，启动了与Jena Soft Center(anjar ger博士)的合作研究，研究纳米粒子诱导肌肉干细胞中Hox基因的靶向特异性抑制是否可行，如果可行，将足以改善肌肉再生和维持。