2020年11月8日訊/生物谷BIOON/---骨骼肌質量流失通常在衰老時發生，但會在神經退行性疾病或炎性疾病的情況下，或者在重症監護病房（ICU）中長期居住的患者中出現加劇。
巴西聖保羅大學（USP）的研究人員首次表明，刺激人體天然產生的蛋白質的表達可以作為抵抗骨骼肌質量流失的一種策略。
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「我們能夠證明蛋白激酶A [PKA]的過表達顯著改善了小鼠對疲勞的肌肉抵抗力。這是因為PKA既抑制了FoxO蛋白，激活了與萎縮相關的基因，又增加了具有增強氧化潛力的肌肉纖維的形成，從而促進肥大，並增強特定肌肉對疲勞的抵抗力，「聖保羅大學裡貝朗·普雷託醫學院生理學教授，醫學博士Luiz Carlos Navegantes說到。相關研究的文章發表在FASEB J雜誌上。
這項研究得到了FAPESP的支持，為尋找保護肌肉免受萎縮而又沒有嚴重不良副作用（例如心臟肥大，心動過速，心臟病發作甚至死亡）的藥物提供了新的方向。
「 PKA在肌肉中的有益作用包括刺激合成代謝和力量，這是所有已知蛋白質所獨有的，使其成為治療導致肌無力和肌肉萎縮的神經肌肉疾病和病理狀況的戰略目標和研究對象。
研究小組在23年前發現，腎上腺素激素不僅能分解脂質和碳水化合物等能源，而且還能抑制肌纖維中蛋白質的降解。 「腎上腺素一直被認為是一種調動能量的激素，而不是一種阻止蛋白質過度分解的激素。」
由於他們發現腎上腺素可保護肌肉，因此該小組研究了類似於激素（擬交感神經藥）但未設法避免不良副作用的藥物的治療潛力。 Navegantes說：「每個人都希望保留肌肉蛋白，從而增加肌肉質量 ，但是，這些藥物可能會損害機體，甚至可能因心臟肥大而致命。」
他補充說，使用合成的腎上腺素和擬交感神經藥的主要問題是它們具有全身作用，不能針對特定的肌肉。該小組進行的另一項研究證明了這一點，其中對擬交感神經福莫特羅進行了長期治療，以治療肌肉質量下降和疲勞。在發表於惡病質，肌肉減少症和肌肉的文章中，研究人員描述了這種藥物的作用，這種藥物被廣泛用於哮喘，並顯示它還可以促進肌肉生長和增強骨骼肌。
Navegantes說：「肌肉的生長主要歸因於兩個機制：藥物抑制蛋白質降解的直接作用，以及眾所周知的合成代謝激素胰島素的分泌增加。」 「然而，儘管擬交感神經藥在對抗萎縮方面非常有趣，並且已經在臨床實踐中被採用，但它們可能會產生不利的副作用，尤其是心臟肥大，因此長期使用這些藥物是危險的。」
該小組決定通過針對特定肌肉的選擇性基因轉移研究研究PKA作為解決該問題的潛在方法。 「已知PKA被腎上腺素激活，因此與脂質和碳水化合物的能量分解有關。但是，PKA位於肌肉細胞內部，腎上腺素是循環激素。這種差異使我們能夠針對PKA對特定肌肉的作用進行靶向。老鼠。」
為了使腎上腺素抑制肌肉降解，同時保留分解脂質和碳水化合物的能力，因此必須激活PKA。腎上腺素附著於細胞膜受體並發送信號，導致刺激細胞溶質（細胞內液）中的PKA。與肌肉萎縮相關的基因的抑制是細胞核中PKA介導的最終作用之一。
研究人員使用電穿孔來激活肌肉組織中與PKA產生有關的基因。將質粒通過電脈衝體內插入到肌肉中，從而修飾了肌纖維的DNA。
PKA保護肌纖維的發現可能有助於藥物開發。 「我們通過電穿孔證明內源性PKA抑制肌肉質量的喪失。接下來，我們計劃研究激活PKA的藥物，並與合作夥伴一起進行臨床和實驗模型研究，分析其在衰老和神經退行性疾病中的作用，」 Navegantes說。（生物谷 Bioon.com）
資訊出處：Atrophy can be combated by boosting expression of an enzyme produced in musclesWilian A. Silveira et al,
cAMP‐dependent protein kinase inhibits FoxO activity and regulates skeletal muscle plasticity in mice, The FASEB Journal(2020). DOI: 10.1096/fj.201902102RR