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科学家在骨骼肌中分离出以前未知的蛋白质

2019-06-12 15:14:14 音乐166℃

  科学家在骨骼肌中分离出以前未知的蛋白质

  2012年12月7日

  Dana-Farber癌症研究所的科学家已经分离出肌肉中一种先前未知的蛋白质,这种蛋白质在阻力运动后刺激它们的生长和增加的力量。

   他们认为,人工提高蛋白质水平有朝一日可能有助于预防因癌症导致的肌肉损失,医院患者长时间不活动以及衰老。

  根据12月7日期刊“细胞”杂志的报道,给予额外剂量蛋白质的小鼠获得了肌肉质量和强度,而患有癌症的啮齿动物受恶病质的影响要小得多,恶病质通常发生在癌症患者身上。

  “这是目前的基础科学”,该报告的第一作者Jorge Ruas博士评论道。 “但如果你能找到提高这种蛋白质水平的方法,那将是非常令人兴奋的。例如,您可能能够减少由于长时间卧床休息导致肌肉萎缩的重症监护病房患者的肌肉萎缩。他说,其他应用可能是肌肉萎缩症和衰老导致的肌肉质量逐渐减少等疾病。

  资深作者Bruce Spiegelman博士带领Dana-Farber团队在骨骼肌中鉴定出蛋白质PGC-1α-4,并表示它存在于小鼠和人体中。

  研究人员说,阻力运动,例如举重,会导致PGC-1α-4上升,从而引发生化变化,使肌肉更大更强大。

  该蛋白质是PGC-1α的同种型或轻微变体,PGC-1α是身体新陈代谢的重要调节,通过运动等形式开启,增加肌肉耐力而不是大小。 “由单一基因制成的两种蛋白质调节两种类型的运动的效果是非常令人惊奇的,” Spiegelman评论道。

  研究人员发现,这种新蛋白质控制着两种先前已知的肌肉生长分子途径的活性。随着运动,PGC-1α-4的增加会增加一种叫做IGF1(胰岛素样生长因子1)的蛋白质的活性,这种蛋白质促进肌肉生长。同时,PGC-1alpha4还抑制另一种蛋白质肌肉生长抑制素,通常限制肌肉生长。实际上,PGC-1 alpha-4按下加速器并移除制动器以使运动的肌肉获得质量和力量。

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  “我们所有的肌肉都对生长有积极和消极的影响”。斯皮格尔曼解释道。 “该蛋白质(PGC-1α-4)降低肌肉生长抑制素并使IGF1升高。”

  几个实验证明了新蛋白质的肌肉增强作用。研究人员使用病毒携带者将PGC-1α-4插入小鼠的腿部肌肉中,发现在几天内,他们的肌肉纤维比未经治疗的小鼠大60%。他们还设计小鼠肌肉中的PGC-1α-4比不运动的正常小鼠更多。试验表明,治疗的小鼠比对照组强20%,抗疲劳能力更强;此外,他们比普通同行更精简。

  经工程改造以具有额外PGC-1α-4的小鼠显示出“显着的抗性”。科学家发现,与癌症相关的肌肉萎缩。报告显示,与没有额外PGC-1α-4的癌症小鼠损失29%相比,小鼠腿部肌肉损失仅为10%。改变的小鼠也比正常小鼠更强壮和更活跃。

  资料来源:Dana-Farber癌症研究所

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