2019年6月3日在線發表在Nature Communications上的一項研究表明,肢帶肌營養不良癥2B(LGMD2B)癥狀的突然出現是不同細胞類型之間通訊受損的結果,而這些細胞類型有助于健康肌肉的修復,特別是纖維/脂肪前體(FAP),這種細胞通常通過清除碎片和促進肌肉細胞融合成新的肌纖維,在損傷后的肌肉再生中發揮有益的作用。
LGMD2B是由DYSF基因突變引起的,該突變損害了dysferlin的功能,dysferlin是修復受損肌纖維所必需的蛋白質。患者會直到青年期才會出現諸如攀登或跑步困難等癥狀。
長期以來,這種遲發性肌肉疾病一直困擾著研究人員,因為dysferlin缺失的細胞如果從出生就存在,并一直持續到發育,但直到生命的后期才會影響患者。
這項新研究發現,在缺乏dysferlin的情況下,肌肉逐漸增加膜聯蛋白A2的表達,它與dysferlin一樣,有助于修復受損的肌纖維。然而,增加膜聯蛋白A2在肌纖維外積聚并推動肌肉內的FAP增加,促使這些FAP分化成脂肪細胞,形成脂肪沉積。使用一種現成的藥物關閉膜聯蛋白A2或阻斷FAP的脂肪細胞命運,可以阻止肌營養不良性肌肉的脂肪替代。
該研究通訊作者、美國國家兒童研究所遺傳醫學研究中心和華盛頓大學基因組學和精準醫學系首席研究員Jyoti K. Jaiswal博士說:“我們提出了一種前饋循環,在這個循環中,反復的肌纖維損傷會引發慢性炎癥,隨著時間的推移,慢性炎癥會創造一個環境,促進FAP積累并分化為脂肪,這反過來又會導致更多的肌纖維損傷。”
該研究的第一作者Marshall Hogarth博士補充道:“脂肪細胞積聚成為導致患者肌肉功能突然下降的核心原因。這種關于LGMD2B疾病的新觀點開啟了以前未實現的干預途徑。”
由Jaiswal領導的一個研究團隊與西班牙巴塞羅那Santa Scu醫院的Eduard Gallardo和Jordi Diaz Manera合作,檢查了患有輕度至重度癥狀LGMD2B患者的肌肉活檢。
他們發現,在缺乏藥物的實驗模型中,肌纖維之間的脂質積聚也有類似的遞增趨勢,可以預測疾病的嚴重程度。更重要的是,肌肉損傷可以加速這一過程,在肌肉細胞占據的區域引發脂肪形成替代。
Jaiswal說:“FAP的積累和脂肪形成分化是導致肌肉功能下降的原因,逆轉這一趨勢可能為LGMD2B提供一種治療方法。這是一種破壞性疾病,目前沒有有效的治療方法。”
隨著該團隊繼續在這一領域的研究,Jaiswal預測,有希望的現成藥物包括batimastat,這是一種抑制細胞外基質酶與基質金屬蛋白酶的抗癌藥物。該藥物在體外減少FAP脂肪生成并減少體內損傷引發的脂質形成。在實驗模型中,batimastat也增加肌肉功能。
來源:科技部
圖片來源:找項目網