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发现可以改善Duchenne肌营养不良症的治疗方法

由佛罗里达州立大学和加利福尼亚大学洛杉矶分校的研究人员带头开展的一项新的多机构研究表明,一种微小的蛋白质可能在对抗与Duchenne肌营养不良症(DMD)相关的心力衰竭方面发挥重要作用,这是一种最常见的致死性遗传疾病。儿童。

FSU研究人员与来自全国各地的科学家合作,发现蛋白质sarcospan水平的增加通过增强心肌细胞膜改善心​​脏功能,而心脏细胞膜在DMD患者中变得微弱。

他们的研究结果发表在JCI Insight期刊上。

这种病通常折磨着年轻男孩,是由一种阻止身体产生肌营养不良蛋白的突变引起的,肌营养不良蛋白是一种对骨骼,呼吸和心肌健康至关重要的蛋白质。治疗某些类型的DMD相关肌肉降解的进展有助于延长患者的寿命。然而,随着DMD患者年龄的增长,他们的心脏功能急剧下降。

“患者通常活到20或30岁,”主要作者Michelle Parvatiyar说,他是FSU人类科学学院营养,食品和运动科学系的助理教授。“呼吸治疗已经有了重要的改善,这曾经是大多数患者屈服的原因。现在,在20多岁和30多岁时,他们常常屈服于心肌病。心脏功能与细胞的主要成分有关。膜片缺失。随着时间的推移,它会磨损。“

这项研究是加州大学洛杉矶分校生物学家Rachelle H. Crosbie继续努力的一部分,该研究的对应作者曾将Sarcospan视为可以改善缺乏肌营养不良蛋白的骨骼细胞膜机械支持的蛋白质。她的发现为DMD研究人员提供了支持,并肯定了sarcospan作为抗击病症的有效工具的潜力。

“但是没有人真正关注过这种蛋白质水平的增加会如何影响心脏,”Parvatiyar说。

使用一种缺乏肌营养不良蛋白的独特小鼠模型,Parvatiyar和她的合作者就是这么做的。

在他们的研究中,研究小组发现虽然肌营养不良蛋白的替代品不是类似替代物,但心肌细胞中过度表达的sarcospan似乎可以起到稳定细胞膜的作用。研究人员发现,即使在压力下,sarcospan过度表达能够改善肌营养不良蛋白缺陷细胞的膜缺陷。

“肌浆蛋白不能很好地完成肌营养不良蛋白的作用,但当缺乏肌营养不良蛋白时,它可以起到稳定膜并将蛋白质复合物保持在一起的作用,”Parvatiyar解释了Crosbie开发的一个概念。

心脏测量证实,即使心脏受到压力,sarcospan确实可以保护细胞膜。研究合着者和FSU医学院副教授Jose Pinto与FSU研究生Karissa Dieseldorff Jones和迈阿密大学米勒医学院研究助理Rosemeire Takeuchi Kanashiro一起进行了测量。

研究人员表示,除了作为一种稳定胶之外,sarcospan还可以作为支撑细胞膜上其他必需蛋白质的支架。这个功能可以让sarcospan携带迷你型肌营养不良蛋白 - 在其正常状态下,具有长而笨重的遗传密码 - 到心脏细胞的边缘,在那里它们可以支撑脆弱的膜。

“这个想法是你可以同时给予sarcospan和肌营养不良蛋白,并且sarcospan可以促进微小的肌营养不良蛋白定位于细胞膜并帮助保持这些复合物到位,”Parvatiyar说。

Parvatiyar说,Sarcospan的两种可能的功能可以增强现有的DMD治疗,或者它们可以产生新的治疗方法,强化弱化的心肌细胞膜并改善DMD患者的生活质量。

在她之前在加州大学洛杉矶分校的职位上,Parvatiyar经常与DMD患者及其家人互动。她说这些相互作用,以及她在患有DMD的人中所见到的不可动摇的希望,继续驱使她和她的同事们寻找新的方法来对抗这种使人衰弱的状况。

“这是我生命中的第一次,我曾经有人来找我,感谢我的工作,”她说。“有时你可以在日复一日的实验室中感受到它的消失。你看到渐进的进步。但是看到那些真正渴望得到帮助的人正在激励他们。他们的积极性令人难以置信地鼓舞人心。”

来自加州大学洛杉矶分校,迈阿密大学,纽约州立大学宾厄姆顿分校和华盛顿大学的研究人员为这项研究做出了贡献。资金由美国国立卫生研究院,加州大学洛杉矶分校的Duchenne肌肉营养不良中心--CureDuchenne博士后奖学金和美国心脏协会提供。

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