科學家發(fā)現(xiàn)了負責調(diào)節(jié)肌肉細胞的新基因

多倫多，2019年5月22日——約克大學的科學家發(fā)現(xiàn)了一組獨特的基因，這些基因在肌肉細胞的基因表達和分化中發(fā)揮作用，這可能會帶來新的治療靶點，以防止肌肉癌的擴散。

研究人員分析了肌肉細胞中的基因網(wǎng)絡，發(fā)現(xiàn)Smad7和-連環(huán)蛋白在體內(nèi)協(xié)同調(diào)節(jié)肌肉細胞的分化、生長和修復。當這些調(diào)節(jié)蛋白協(xié)同工作時，它們控制正常基因表達的方式，導致正常的骨骼肌細胞。

這項發(fā)表在《細胞死亡與疾病》雜志上的研究表明，Smad7和-連環(huán)蛋白復合物之間的功能失調(diào)關(guān)系會導致肌肉細胞分化受損——這是一些軟組織癌癥(如橫紋肌肉瘤)的標志。這種罕見的癌癥通常影響兒童，形成于軟組織，主要是骨骼肌組織，有時也形成于膀胱或子宮等中空器官。

科學系生物學教授約翰麥克德莫特(John McDermott)說：“在這些橫紋肌肉瘤細胞中發(fā)生的是，它們具有與肌肉細胞相似的特征，但不同的是，正常的肌肉細胞不會分裂。學習是一個有貢獻的作者。

麥克德莫特說，這些細胞在功能和表型上看起來像肌肉細胞，但它們不會停止分裂，這就是它們在身體不同部位形成腫瘤的原因。

“我們的想法是，這些細胞在分化過程中出現(xiàn)缺陷的部分原因是它們會停止分裂，因為信號通路存在異常，-連環(huán)蛋白復合物會在這些細胞中降解?？刂?，”麥克德莫特說。“如果我們能穩(wěn)定這些細胞中的-連環(huán)蛋白和Smad7復合物，你可能會鼓勵它們分化并停止增殖，這意味著你必須阻止這些細胞在腫瘤中生長?！?

這項研究是在約克的肌肉健康研究中心進行的，該中心是加拿大第一個這樣的研究中心，重點是骨骼肌對加拿大人整體健康和福祉的重要性。這一新的分子遺傳學發(fā)現(xiàn)可能導致針對這些特定分子的癌癥治療策略。

這項研究還定義了肌肉萎縮和癌癥治療干預的新分子靶點。

麥克德莫特說：“在你知道事情是如何正常工作之前，很難針對任何特定的東西，所以在評估癌細胞的異常功能之前，確定分子的正常功能非常重要?！巴ㄟ^這種方式，可以將特定的分子作為治療目標來開發(fā)治療這種疾病的藥理學，或者在某些情況下，可以使用現(xiàn)有的藥理學。”

該研究團隊由博士生Soma Tripathi領導，包括研究助理和醫(yī)生Tetuaki Miyake，專注于理解轉(zhuǎn)錄因子在安排組織特異性基因表達和分化中的作用。他們通過識別肌肉發(fā)育過程中參與轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)的脫氧核糖核酸結(jié)合蛋白來做到這一點。該研究還發(fā)現(xiàn)了一種新的肌肉再生調(diào)節(jié)劑，這也可以為制藥行業(yè)開辟一種新的治療方法，解決老齡人群肌肉正常但較弱的流失問題。

特里帕蒂說：“肌肉再生是一個高度復雜的過程，由各種轉(zhuǎn)錄因子控制，這些轉(zhuǎn)錄因子通過與基因組中的特定基因結(jié)合，從本質(zhì)上幫助開啟或關(guān)閉基因的蛋白質(zhì)?！拔覀冋J為，兩種轉(zhuǎn)錄因子Smad7和-連環(huán)蛋白在肌肉發(fā)育和修復所需的特定基因表達模式中起著關(guān)鍵作用?！?

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