科學家們發現了刺激小鼠肌肉細胞的化合物

2020-10-24 上海卡替生物技術

加州大學洛杉磯分校(UCLA)的研究人員已經發現了一種能在小鼠肌肉細胞中再現運動效果的化合物。這些發現發表在《細胞報告醫學》雜誌上。


通常，肌肉在使用時會變得更強壯，這要歸功於肌肉細胞內部一系列的化學信號。新發現的化合物激活了這些信號，這表明化合物就像它最終可以被用來治療有肢帶的人肌營養不良一種青少年發病的肌肉營養不良症。

當肌肉不正常工作時，它們會逐漸萎縮。(這一現象對於腿部打過石膏的人來說是可以理解的。)幸運的是，對於肌肉健康的人來說，這種退化是可逆的。肌肉的使用會刺激肌肉細胞內的化學信使，從而增加肌肉的質量和力量。

患有肌肉萎縮症、肢帶肌營養不良症的人遺傳缺陷這會干擾化學信號，使他們的肌肉無法對運動作出反應。任何運動都不能觸發信號來增強他們的肌肉。因為肌肉沒有得到信息，從而他們逐漸萎縮，直至完全癱瘓。

該論文的資深作者梅麗莎·斯賓塞（Melissa Spencer）說，「這真的很戲劇性。當這些病人失去肌肉時，他們很難恢復肌肉。」斯賓塞是加州大學洛杉磯分校(UCLA)再生醫學與幹細胞研究中心的一員。

導致肢帶肌營養不良的基因缺陷，會導致肌肉細胞中一種名為CaMK的酶的短缺。CaMK負責啟動一系列化學信號，啟動基因，提高細胞生長和代謝脂肪的能力，脂肪在中間被用作能源。

「CaMK激活了促進肌肉生長和脂肪代謝的基因，」斯賓塞說，她也是神經學教授，也是加州大學洛杉磯分校大衛·格芬醫學院神經肌肉項目的主任。

為了找到一種能夠幫助恢復與CaMK相關的信號的藥物，斯賓塞和同事們與加州大學洛杉磯分校分子共享篩選資源的主任羅伯特·達摩伊索（Robert Damoiseaux）合作，篩選了2000多種化合物，看看哪些化合物在實驗室培養的肌肉細胞中起作用。到目前為止，他們已經在老鼠身上測試了14名有前途的候選化合物，它們的基因缺陷與導致人類四肢帶肌營養不良的基因缺陷相當。

測試確定了化學化合物名為AMBMP，它允許老鼠的肌肉細胞以健康的方式工作和生長。

斯賓塞說：「當我們將這種藥物放入小鼠體內時，我們發現它激活了CaMK，並恢復了我們所觀察到的疾病模型中存在缺陷的所有特性。」

斯賓塞和她的合作者正在計劃進一步的研究，以了解AMBMP如何影響CaMK，並確定類似的化合物，如何對人類更有效。

加州大學洛杉磯分校(UCLA)神經學教授Vargehese John、副研究員Irina Kramerova和研究人員助理Jesus Campagna和斯賓塞一起將在小鼠身上測試這些化合物，以確定進入臨床試驗的最佳候選藥物。

如果其中一種化合物對人體肌肉有效，那將是治療四肢束帶肌營養不良患者的重要一步，也可以治療其他原因導致肌肉萎縮的人--例如，由於疾病或受傷而臥床很久的人。

更多資料：Cell Reports Medicine (2020). DOI: 10.1016/j.xcrm.2020.1001

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