科学家揭示骨骼肌干细胞激活机制的肌肉再生

科学家揭示骨骼肌干细胞激活机制的肌肉再生
图1:不整合蛋白质组和转录组签名揭示潜在的平移控制机制在SC quiescence-to-activation过渡。工作流的示意图说明FACS-isolated SCs的蛋白质组学分析。SCs是排序从Pax7-nGFP老鼠。qsc排序从0.5% PFA-perfused老鼠。古罗马国库从unperfused老鼠被排序。对asc受伤(关于)排序从3天1.2%氯化钡受伤的老鼠。培养对asc (casc) 2天培养的。(n = 2独立实验)。b蛋白表达的层次聚类(光谱)数量的qsc,古罗马国库,常设委员会,公司。c的热图代表表达的细胞周期,静止,qsc activation-specific蛋白质,古罗马国库,常设委员会,公司。 d Heatmap of representative expression for fatty acid oxidation and glycolysis-related proteins of QSCs, fiSCs, iASCs, and cASCs. e Heatmap of representative expression for transmembrane protein/receptors of QSCs, fiSCs, iASCs, and cASCs. f, g Analysis of transcriptome and proteome on QSCs and cASCs (proteome comparison) and iASCs (transcriptome comparison). f Scatter plot of the fold change of RNA and protein comparing QSCs to ASCs. Heatmap shows the RNA and protein expression of representative genes in the lower right quadrant of the scatter plot. g Functional enrichment analysis of genes from the lower right quadrant of f by g:Profiler. The g:Profiler uses a hypergeometric test to measure the significance of functional terms in the input gene list. Credit: DOI: 10.1038/s41467-022-28612-1

研究香港科技大学(科大)发现了蛋白质的建设性作用在推动骨骼肌干细胞激活修复肌肉损伤后,为进一步的研究打下了基础机制的干细胞quiescence-to-activation过渡和干细胞肌肉再生。

骨骼肌干细胞,或(SCs),修复受损的肌肉是不可或缺的,治疗肌肉疾病的关键目标。在健康的肌肉,这些储备干细胞在撒谎休眠状态,维持居民未来肌肉干细胞池修理。肌肉损伤发生时,这些静止的肌肉干细胞很快就会“醒来”,产生足够的肌肉祖细胞建立新的肌肉。

尽管他是一个关键的步骤,肌肉干细胞quiescence-to-activation转变仍然是一个难以捉摸的过程,科学家对其机制和真正的静SC蛋白质组学签名则信息的整个proteins-has集是有限的。

最近,使用鼠标在自己的实验室研发灌注技术获得的真正静止SCs低投入的质谱分析,科大的一组科学家发现,调节蛋白质叫做CPEB1仪器在SCs重组转化景观,因此推动了细胞的激活和增殖。

“在我们的研究中,我们发现SC蛋白质组和转录组之间的不整合在其激活,揭示转录后调控的存在,”汤姆张教授说,首席研究员的团队和S H Ho科大生命科学副教授。“我们的分析表明,静SCs CPEB1蛋白质的水平很低,但在激活SCs调节,CPEB1推迟SC激活的损失。”

在随后的RNA免疫沉淀反应测序分析和CPEB1-knockdown蛋白质组学分析,研究人员发现,CPEB1磷酸化调节的表达MyoD-a蛋白质参与的肌原性的关键因素来针对发现的一些序列(3 'utr)在3 '端非翻译区目标RNA转录的SC激活。

最近他们的研究结果发表在《华尔街日报》自然通讯2022年2月17日。

“这意味着操纵CPEB1水平或磷酸化可以增加SC扩散为肌肉修复产生足够的肌原性的祖细胞,这可能是一个潜在的治疗目标肌肉修复老年人,“张教授指出,补充说,这些发现将发挥基础性作用在该领域作为科学家继续调查更全面干细胞静止的退出机制和干细胞组织修复。

下一步的研究将涉及评估肌肉再生CPEB1-knockout小鼠体内进一步加强CPEB1 SC-mediated肌肉再生的作用。“此外,使用高通量筛选,我们可以发现化合物可以上调CPEB1蛋白表达增加肌肉再生,”张教授说。


进一步探索

科学家揭示卡片和基因内区之间的关系保留在肌肉干细胞静止

更多信息:文殊曾庆红et al, CPEB1指导肌肉干细胞激活通过重组转化景观,自然通讯(2022)。DOI: 10.1038 / s41467 - 022 - 28612 - 1
期刊信息: 自然通讯

所提供的香港科技大学
引用:科学家揭示了骨骼肌干细胞激活肌肉再生机制(2022年2月24日)2022年6月25日从//www.puressens.com/news/2022-02-scientists-reveal-mechanism-skeletal-muscle.html检索
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