تغییرات لاکتات خون به عنوان مولکول سیگنال دهنده برای تمایز سلول های بنیادی مزانشیمی به سوی میوسیت

مقدمه: لاکتات به عنوان یک متابولیت کلیدی حاصل از گلیکولیز بی هوازی، در سال های اخیر از یک «محصول جانبی متابولیکی» به یک «مولکول سیگنال دهنده فعال» در تنظیم فرآیندهای سلولی ارتقاء یافته است. شواهد فیزیولوژیک و مولکولی نشان می دهند که افزایش گذرای لاکتات خون در پاسخ به تمرینات ورزشی می تواند در تنظیم سرنوشت سلول های بنیادی، به ویژه سلول های بنیادی مزانشیمی (Mesenchymal Stem Cells; MSCs)، نقش مهمی ایفا کند. در این زمینه، مسیرهای سیگنالینگ متابولیکی و اپی ژنتیکی مرتبط با لاکتات به عنوان یکی از محورهای نوین در زیست شناسی بازسازی بافتی مطرح شده اند. هدف: هدف این مطالعه مروری، بررسی نقش تغییرات لاکتات خون به عنوان یک مولکول سیگنال دهنده در هدایت تمایز سلول های بنیادی مزانشیمی به سمت رده میوژنیک و تبیین مکانیسم های مولکولی و فیزیولوژیک دخیل در این فرآیند است. یافته ها: شواهد موجود نشان می دهند که لاکتات از طریق مکانیسم های چندگانه شامل فعال سازی گیرنده GPR۸۱ (HCAR۱)، تنظیم مسیرهای انرژی محور نظیر AMPK و mTOR، تغییر نسبت NAD⁺/NADH و القای تغییرات اپی ژنتیک از جمله هیستون لاکتاسیون، می تواند بیان ژن های مرتبط با تمایز میوژنیک را تنظیم کند. علاوه بر این، افزایش لاکتات ناشی از تمرین با شدت متوسط تا بالا با بهبود ظرفیت تمایز MSCها به میوسیت ها، افزایش بیان فاکتورهای میوژنیک نظیر MyoD و Myogenin و تقویت فرآیند بازسازی عضله اسکلتی همراه است. این اثرات به صورت وابسته به غلظت و زمینه متابولیکی سلول ها بروز می کنند. نتیجه گیری: بر اساس شواهد موجود، لاکتات نه تنها یک شاخص متابولیکی فعالیت عضلانی، بلکه یک تنظیم کننده کلیدی در تعیین سرنوشت سلول های بنیادی مزانشیمی و بازسازی عضله اسکلتی محسوب می شود. درک دقیق تر مسیرهای سیگنالینگ وابسته به لاکتات می تواند زمینه ساز توسعه راهبردهای نوین در پزشکی بازساختی، درمان سارکوپنی و بهینه سازی پاسخ های تطابقی به تمرینات ورزشی باشد.

کلیدواژه ها:

لاکتات ، سلول های بنیادی مزانشیمی ، تمایز میوژنیک ، تمرین ورزشی ، سیگنالینگ متابولیکی