研究发现,阻断蛋白恢复强度,耐久性
根据斯坦福大学医学院的研究人员,阻止旧小鼠中单个蛋白质在旧小鼠中的单个蛋白质的活性恢复肿块和力量,并帮助他们在跑步机上长时间运行。相反,增加蛋白质在幼小小鼠中的表达导致它们的肌肉萎缩并减弱。
“改善是非常戏剧性的”,Helen Blau,Ph.D.,微生物学和免疫学教授。“这老鼠在一个月的治疗后,大约需要15%至20%,及其肌纤维看起来像年轻的肌肉。考虑到50岁以下的人类失去了大约10%的肌肉力量,这是非常显着的。“
蛋白质以前没有涉及老化。研究人员表明,叫做15-PGDH的蛋白质的量在旧肌肉升高,在其他旧组织中广泛表达。他们在人体组织中进行的实验提高了未来治疗的希望肌肉无力随着人们的年龄而发生。
Blau,Donald E.和Delia B. Baxter Foundation教授和干细胞生物学的Baxter实验室主任,是该研究的高级作者,将于12月10日在线发布科学。高级科学家Adelaida Palla,Ph.D.,是领先作者。
肌肉损失老化
衰老期间的肌肉损失被称为康迟子尼亚,它每年都会在美国失去照顾自己的能力,经历更多的堕落能力并变得越来越少的移动性。它是由于肌肉结构和功能的变化:肌肉纤维收缩和细胞动力饲养的数量和功能,称为线粒体dwindle。
Blau和她的同事长期以来一直对理解肌肉损伤和Duchenne肌肉营养不良症等疾病的肌肉功能感兴趣。以前,他们发现一个分子称为前列腺素E2可以激活弹簧的肌肉干细胞,以修复受损的肌肉纤维。
“我们想知道这同样的途径在老龄化方面也可能很重要,”Blau说。“我们惊讶地发现PGE2不仅增强了干细胞在再生中的功能,而且对成熟的肌肉纤维作用。它具有强大的双重作用。”
前列腺素E2水平由15-PGDH调节,其分解前列腺素E2。研究人员使用了一种高度敏感的质谱,一种用于区分密切相关分子的方法,以确定相比年轻的小鼠,15-PGDH水平升高在较旧的动物的肌肉中,前列腺素E2的水平较低。
他们发现了一种类似的15-PGDH表达在人肌肉组织中的模式,因为70年代和80年代初的人的人比20年代中期的人表达了更高的水平。
“我们从我们以前的工作中知道,前列腺素E2有利于年轻肌肉再生,”Palla说。“但它短的半衰期使得难以转化为治疗。当我们抑制15-PGDH时,我们观察到前列腺素E2水平的全身升高,导致老年小鼠的全面肌肉改善。”
抑制15-PGDH
研究人员施用了一种小分子,其每天阻断15-PGDH至小鼠的活性一个月,并评估治疗对旧的效果年轻的动物。
“我们发现,在旧小鼠中,甚至只是部分抑制15-PGDH恢复的前列腺素E2到年轻小鼠中的生理水平,”Blau说。“这些小鼠中的肌肉纤维比治疗前更大,并且较强。线粒体较多,并且在年轻肌肉中像线粒体一样看起来并发作用。”
处理的动物也能够比未处理的动物在跑步机上运行更长。
当Palla和她的同事在幼小小鼠中进行了反向实验 - 过表达15-PGDH时 - 相反的情况发生。动物失去了肌肉色调和力量,肌肉纤维缩小并变得较弱,就像那些旧动物。
最后,研究人员观察到前列腺素E2对人体myotubes-myatubes-mymature肌纤维的影响 - 生长在实验室菜中。他们发现将肌管与前列腺素E2治疗导致它们增加直径,肌管中的蛋白质合成增加 - 证据是前列腺素E2直接在肌肉细胞上工作,而不是组织微环境中的其他细胞。
“很明显,这是一个调节器,15-PGDH,对此产生了深远的影响肌肉功能,“Blau说。”我们希望这些发现可能导致新的方式来改善人类健康,并影响许多人的生活质量。这是我的主要目标之一。“
Blau和Palla正在研究正常老化期间15-PGDH的水平和活性的更多研究,以及如何影响身体中其他组织的功能。
“这老鼠在跑步机上表现更好,但这需要不仅仅是增加肌肉力量“Blau说。”其他器官系统涉及 - 例如,心脏和肺部。它表明整个动物功能的整体改善。“
进一步探索
用户评论