综述：1型强直性肌营养不良（DM1）骨骼肌中细胞信号通路的破坏、其致病影响及组合疗法的潜力

《Journal of Biological Chemistry》：Disruptions of Cell Signaling Pathways in Myotonic Dystrophy Type 1 (DM1) Skeletal Muscle, their Pathogenic Impact and Potential for Combinatorial Therapeutics

这篇综述深入探讨了1型强直性肌营养不良（DM1）这一多系统疾病中，因DMPK基因3‘UTR区CUG重复序列异常扩展，导致多种关键细胞信号通路（如PKR、PKC、GSK-3β、Akt-mTOR、AMPK、TWEAK-Fn14-NF-κB、calcineurin-NFAT等）发生广泛紊乱的分子机制。文章系统梳理了这些通路的失调如何共同导致骨骼肌的剪接异常、蛋白代谢失衡、线粒体功能受损、自噬异常、炎症纤维化及肌纤维萎缩等核心病理表型，并基于此评估了靶向这些通路的组合治疗策略的潜力和挑战，为开发DM1有效疗法提供了新的视角和框架。

　　

细胞信号通路在DM1骨骼肌中的破坏

1型强直性肌营养不良（DM1）是一种由DMPK基因3‘非翻译区（UTR）CUG三核苷酸重复序列异常扩展（CUG^exp）引起的多系统疾病。其核心致病模型认为，突变的DMPKmRNA在细胞核内积聚形成毒性RNA灶，通过隔离肌肉盲样蛋白1（MBNL1）等RNA结合蛋白，导致广泛的mRNA选择性剪接错误，因此DM1也被视为一种剪接病。近年来研究发现，除了剪接异常，DM1骨骼肌中多条细胞信号通路也发生显著紊乱，共同贡献于疾病的复杂表型。

蛋白激酶R（PKR）信号

PKR作为一种可被双链RNA激活的丝氨酸/苏氨酸激酶，在DM1中其活性和蛋白水平均升高。虽然PKR并未被CUG^expRNA灶稳定隔离，但其激活导致真核起始因子2α（eIF2α）磷酸化，进而抑制翻译起始并促进应激颗粒（SG）形成。在DM1患者来源的成肌细胞中，观察到PKR和磷酸化eIF2α水平升高。PKR的激活还与CELF1翻译抑制有关。尽管在HSA^LR小鼠模型中敲除PKR并未改善DM1肌肉组织学，提示PKR本身可能不是致病所绝对必需，但其激活可能通过加剧细胞应激参与病理过程。

蛋白激酶C（PKC）信号

PKC家族成员，特别是PKC-α和PKC-βII，在DM1中被激活。它们能直接磷酸化并稳定CELF1，而CELF1的稳态水平在DM1肌肉组织中升高是疾病的关键特征。研究表明，在诱导性DM5小鼠模型中，虽然总PKC-α和PKC-θ水平无变化，但磷酸化的PKC-θ显著增加，提示PKC-θ在驱动CELF1高磷酸化中起重要作用。在EpA960/MCM小鼠模型中使用PKC抑制剂Ro-31-8220处理，可阻止CELF1高磷酸化和上调，并改善心脏症状和收缩异常，校正CELF1依赖性剪接缺陷，凸显了靶向PKC的治疗潜力。

糖原合酶激酶3β（GSK-3β）信号

GSK-3β在DM1骨骼肌中呈现异常激活状态，表现为其酪氨酸216位点磷酸化（激活形式）增加，而丝氨酸9位点磷酸化（抑制形式）减少。过度活跃的GSK-3β通过促进细胞周期蛋白D3（cyclin D3）的磷酸化和降解，削弱了cyclin D3-cdk4复合物的活性，进而损害了CELF1在丝氨酸302位点的磷酸化，导致无活性CELF1积累。使用GSK-3β抑制剂（如锂剂、TDZD-8、Tideglusib等）在DM1小鼠模型中可纠正剪接缺陷、改善肌强直、肌萎缩和组织学异常，甚至在小规模临床试验中显示出对肌肉和中枢神经系统的改善效果。

Akt-mTOR信号

Akt-mTOR通路是调控蛋白质合成与降解的关键通路。在DM1中，该通路的状况存在不一致的报道，部分研究显示mTOR活性降低，而另一些研究则发现其下游效应蛋白p70S6K和S6核糖体蛋白的磷酸化增加。mTOR活性受抑制会激活自噬，在DM1肌肉、神经元细胞和多种小鼠模型中均观察到自噬标记物（如LC3-II、p62）升高和自噬囊泡积累。有趣的是，使用mTOR抑制剂雷帕霉素处理HSA^LR小鼠，虽未纠正剪接缺陷，却改善了肌肉功能，表明其获益可能通过剪接非依赖性机制实现。

AMP活化蛋白激酶（AMPK）信号

AMPK是细胞能量感受器，在DM1中的改变也存在模型差异性。研究表明，在HSA^LR小鼠中AMPK活性降低，而在CUG960小鼠中其活性增加。无论其状态如何，药理激活AMPK（使用AICAR、二甲双胍、MK-8722或白藜芦醇）或通过运动生理性激活AMPK，均被证明可减少RNA灶、纠正剪接缺陷、减轻肌强直、改善肌肉组织学和能量代谢。这表明激活AMPK通路对DM1具有明确的治疗益处。

TWEAK-Fn14-NF-κB信号

TWEAK的受体Fn14在正常成人骨骼肌中低表达，但在DM1患者肌肉和某些小鼠模型（如DM5、DM200）中显著上调。TWEAK与Fn14结合后激活经典和非经典NF-κB通路，驱动炎症、萎缩和纤维化相关基因表达。在DM5小鼠模型中遗传敲除Fn14或Tweak，或使用抗TWEAK阻断抗体，可减轻肌肉损伤、改善肌肉功能和组织学，但不影响肌强直、心脏传导缺陷或剪接异常，表明该通路主要贡献于炎症和萎缩表型。

钙调磷酸酶-NFAT（CnA-NFAT）信号

钙调磷酸酶-NFAT信号通路在HSA^LR小鼠骨骼肌中被上调并激活，NFATc1核转位增加，其靶基因表达升高。这诱导了肌肉纤维向慢速、氧化型转变。药理性抑制钙调磷酸酶（如使用环孢素A）反而会加剧HSA^LR小鼠的疾病表型，提示该通路的激活在DM1骨骼肌中可能是一种有益的补偿性适应，有助于维持氧化代谢和肌肉功能。

累积影响与治疗展望

DM1骨骼肌的病理表现是上述多条信号通路紊乱累积和相互作用的结果。这些通路的交叉对话（crosstalk）构成了一个复杂的网络，共同导致肌肉萎缩、无力、易疲劳、再生修复受损、纤维类型重塑、慢性炎症/纤维化以及细胞应激/凋亡。针对单一通路的治疗可能不足以完全逆转疾病，而针对多个关键节点的组合疗法（例如同时调节AMPK活性和抑制TWEAK-Fn14信号）显示出更大的潜力。未来的研究需要更系统地阐明这些通路在DM1中的相互作用及其在疾病不同阶段的变化，从而为开发有效的DM1组合治疗方案奠定坚实基础。