肌肉生长限制因子myostatin:恶病质研究的新线索

【字体: 时间:2002年05月29日 来源:

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    [生物通讯]约翰·霍普金斯大学首次发现动物肌肉生长限制因子myostatin的研究人员,现在又报道,他们发现该蛋白质在小鼠中的过量表达会引起肌肉和脂肪迅速大量消失,而动物的食欲不会受到丝毫影响。

    研究人员是在研究了经遗传改造后过量表达myostatin的细胞植入成年小鼠体内后,小鼠肌肉组织变化而得出上述结论的,这一发现进一步支持了myostatin有望作为诸如肌营养不良等萎靡综合症的治疗靶点的观点。研究由约翰·霍普金斯大学和Wyeth医药公司的研究人员共同完成,有关结果发表在5月24日的《科学》杂志上。

    Myostatin是一种骨骼肌的负调控因子。如果它的功能被抑制,肌肉就会不受限制的生长。“现在,我们知道myostatin 能够影响成年动物的肌肉生长,并且其作用遍及整个机体。”约翰·霍普金斯大学医学院的基础生物医药科学院的分子生物学与遗传学教授Se-Jin Lee博士说道。“这才是所有信息的关键部分,因为干扰myostatin的药物只有在该蛋白正常发挥功能的情况下才能起作用。”

    小鼠中出现的情况与人类某些类型癌症、艾滋病以及其它疾病等普遍而又难以治愈的并发症类似--肌肉和脂肪急剧减少,而血液消耗仍保持正常。然而,研究人员警告说,现在尚不清楚myostatin是否与人类的萎靡综合症--即恶病质(cachexia )--相关。恶病质是指机体严重消瘦、无力、贫血和全身衰竭的状态。消化系统的肿瘤如食管癌、胃癌或肝癌,由于严重影响进食和吸收,恶病质的出现较早。恶病质的发生机理尚未阐明,可能由于出血、感染、发热或因肿瘤组织坏死所产生的毒性产物引起机体的代谢紊乱所致。此外,恶性肿瘤的迅速生长,消耗机体大量的营养物质,以及由于晚期癌瘤引起的疼痛,影响患者的进食及睡眠等,也是招致恶病质的重要因素。

    “我们不知道myostatin是否是人类恶病质的关键调节因子,但我们的发现指明,阻遏myostatin的活性可能会对恶病质病人产生有益影响。”研究的第一作者、约翰·霍普金斯大学的Teresa Zimmers博士解释说。“至少这项发现有助于在总体上阐明恶病质的某些机制。”

    早先的研究已证明,myostatin正常情况下限制肌肉生长;myostatin基因缺陷的小鼠会长出比正常小鼠多得多的肌肉,即所谓的“强力小鼠”。直到现在,研究人员仍难以确定myostatin是否对成年小鼠也有影响。

    为此,研究人员对细胞的myostatin加工厂--仓鼠细胞--进行改造,使之生产释放出更多的myostatin蛋白。另外,研究人员还创造出生产myostatin蛋白的天然阻遏剂--follistatin蛋白的细胞系。

    “已有研究证明,其它一些蛋白也会引发小鼠的萎靡综合症,但这些蛋白降低了小鼠的食欲。”Zimmers说。“而myostatin引发的小鼠萎靡却没有出现食欲减低现象,这使得小鼠的症状至少表面上看来更接近人类的恶病质。

    尽管存在着相似性,但研究人员仍然无法确定myostatin是否确实在人类的恶病质中扮演着重要角色。”Lee指出。“但由于恶病质是导致许多癌症死亡病例的直接原因,因而我们希望治疗恶病质能够缓解癌症病人病情,甚至作为癌症的备选疗法。”

    当动物不进食时,脂肪就会根据身体卡路里的消耗量以可预测的速率减少。然而,恶病质病人的肌肉和脂肪即使在食物摄取正常的情况下也会不可理喻地急速减少。例如,恶病质疾病的定义为6个月内体重减少10%,或30天内减少5%,Lee解释说。

    文章的其它作者还包括约翰·霍普金斯大学医学院的Leonidas Koniaris、 Aurora Esquela和 Alexandra McPherron;麻萨诸塞州坎不里奇市Wyeth Pharmaceuticals公司的Monique Davies、Paul Haynes、Kathy Tomkinson 和Neil Wolfman。Zimmers与Koniaris现任教于罗切奇特大学医学与牙科学院。Haynes现任职于圣地亚哥的Torrey Mesa 研究院。

    研究由美国国家卫生院和American Home Products(AHP)公司资助。

生物通摘译自BIO.COM

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