科学家证明缺乏两种关键肌球蛋白的产后小鼠会出现严重的肌肉萎缩
肌肉是由蛋白质组成的。肌球蛋白是一种纤维蛋白，可作为分子马达，将储存在我们体内的化学能转化为机械能。肌肉蛋白肌球蛋白和肌动蛋白之间的协同作用引起骨骼肌收缩和松弛，从而使身体运动。因此，肌肉量减少(即骨骼肌萎缩)会导致运动功能下降。
骨骼肌萎缩患者的肌肉无力和萎缩。然而，人类骨骼肌萎缩症的遗传基础尚不完全清楚。在最近发表在FASEB 杂志上的一项研究中，一组研究人员发现了小鼠模型中骨骼肌萎缩与同时缺乏两种肌球蛋白之间的关联。
骨骼肌肌球蛋白重链或“MyHC”是肌节的基本组成部分——肌纤维的基本收缩单位。相应的蛋白质“MyHC-IIx”和“MyHC-IIb”分别由基因 Myh1 和 Myh4 编码。使用同时缺乏 MyHC-IIx 和 MyHC-IIb 的小鼠，研究小组首次描述了 MyHC-IIx 和 MyHC-IIb 在骨骼肌萎缩中的作用。
“MyHC-IIx 和 MyHC-IIb 大量存在于快肌中，产生充沛的瞬时功率。而 MyHC-IIb 在人体骨骼肌中几乎检测不到。我们通过引入废话来制造同时缺失 MyHC-IIx 和 MyHC-IIb 的转基因小鼠Myh1 和 Myh4 基因的移码突变，模仿人类骨骼肌中 MYH1 的缺失。缺乏这两种 MyHC 的小鼠表现出非常严重的肌肉萎缩症状，并在出生后的前四个星期内死亡，” Fujita Health University，谁策划了整体实验设计。
研究人员在详细的双基因敲除(dKO;基因敲除 MyHC-IIx 和 MyHC-IIb)分析过程中进行了一系列关键观察。例如，他们记录到 dKO 小鼠在 2-3 周龄的断奶阶段骨骼肌质量急剧下降。尽管 dKO 小鼠在出生后和 2 周龄前都表现正常，但它们在 2 周后开始出现严重的骨骼肌萎缩。有趣的是，dKO 小鼠还表现出低葡萄糖和高胆固醇水平——营养受损的迹象。
在 3 周大的 dKO 小鼠中，其他骨骼肌 MyHC(如 MyHC-I、MyHC-IIa、MyHC-neo 和 MyHC-emb)的产生增加。然而，这种增加无法弥补 MyHC-IIx 和 MyHC-IIb 的损失。在 dKO 小鼠中观察到的异常肌节结构进一步证明了运动功能的缺陷。总的来说，研究结果表明，这两种关键骨骼肌 MyHCs 同时缺失对小鼠出生后的骨骼肌功能非常不利。
资深作者、藤田保健大学综合医学科学研究所教授 Kunihiro Tsuchida 博士说：“双重 MyHC 敲除实验表明，肌球蛋白缺乏会导致各种信号通路的激活，从而引发骨骼肌萎缩。在肌萎缩小鼠中，肌肉收缩崩溃所必需的微观结构。”
他补充说：“dKO 小鼠的表型与癌症引起的肌肉萎缩症患者的表型相似。因此，这些 dKO 小鼠可以作为有用的动物模型，并为开发治疗方法来对抗肌肉萎缩和肌肉相关疾病提供见解。人类的疾病。”
非常有趣的是，骨骼肌疾病尚未与人类的 Myh1 和 Myh4 基因相关联。然而，这项研究清楚地建立了小鼠模型中 MyHC-IIx 和 MyHC-IIb 的同时缺失与骨骼肌萎缩之间的联系，现在可以在人类身上探索这种联系。
鉴于骨骼肌占我们体重的 30-40%，并且对肌肉运动至关重要，因此从转化的角度来看，这项研究具有巨大的意义。它可能有助于阐明人体肌肉萎缩中骨骼肌 MyHCs 缺失引起的骨骼肌萎缩症的分子机制，并可能有助于探索治疗策略。
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