科学家发现调节肌肉细胞的新基因

2019-08-13  未知 admin

加拿大约克大学的科学家们发现了一组独特的基因，它们在肌肉细胞的基因表达和分化中发挥重要作用，这可能导致防止肌肉癌症的蔓延的新的治疗靶标。

研究人员分析了肌肉细胞中的基因网络，发现蛋白质Smad7和β-catenin在体内协同工作来调节肌细胞分化、生长和修复。当这些调节蛋白协调工作时，它们控制着正常基因表达的途径，从而产生正常的骨骼肌细胞。

图片来源：Cell Death & Disease

该研究发表在《Cell Death & Disease》上，表明一个Smad7和β-catenin复合物功能失调会导致肌细胞分化受损，这是一些软组织肿瘤的标志，如横纹肌肉瘤(RMS)。这种通常影响儿童的罕见癌症形成于软组织，主要是骨骼肌组织，有时也在中空器官中形成，如膀胱或子宫。

"在那些横纹肌肉瘤细胞中发生的事情是它们具有肌肉细胞样的特征，但不同的是，正常的肌肉细胞会停止分裂。"John McDermott说道。McDermott表示，从功能和表型来看，这些细胞看起来像肌肉细胞，但它们不会停止分裂，这就是为什么它们可以在身体的不同部位形成肿瘤。

"我们的想法是这些细胞的分化程序出现缺陷的部分原因是这些细胞中的β-catenin复合物由于控制它的信号通路异常而被降解。"McDermott说道。"如果我们能使这些细胞的β-catenin和Smad7复合物稳定，我们可能会促使它们分化和停止增殖，这意味着我们可以阻止这些细胞形成肿瘤。"

这项研究是在约克市的肌肉健康研究中心进行的，这是加拿大的第一个此类研究。该中心关注的是骨骼肌对加拿大人整体健康和福祉的重要性。这一新的分子遗传学发现可能导致针对这些特定分子的癌症治疗策略。

该研究还为肌肉萎缩和癌症的治疗干预确定了新的分子靶点。

McDermott说："除非你知道事物是如何正常工作的，否则很难找到任何特定的目标。因此，在评估癌细胞的异常功能之前，确定分子的正常功能是至关重要的。这样就可以对特定分子进行靶向治疗，从而发展药新疗法来治疗这种疾病，或者在某些情况下，可以使用已有的药物。"

该研究团队由博士生Soma Tripathi领导，成员包括研究助理和博士Tetsuaki Miyake，他们的研究重点是了解转录因子在组织特异性基因表达和分化中的作用。他们通过识别在肌肉发育过程中参与转录调控的DNA结合蛋白来实现这个目的。该研究还发现了新的肌肉再生调节因子，这也为制药行业开发新的治疗方法打开了大门，以解决正常但虚弱老年人群的肌肉流失问题。

Tripathi说："肌肉再生是一个高度复杂的过程，受到多种转录因子的调控。转录因子本质上是一种蛋白质，通过与基因组内的特定基因结合，帮助打开或关闭基因。我们相信两个这样的转录因子--Smad7和β-catenin--在特定的肌肉发展和维修所需的基因表达模式中扮演着关键的角色。"

参考资料：

Soma Tripathi et al， Smad7：β-catenin complex regulates myogenic gene transcription， Cell Death & Disease (2019).DOI： 10.1038/s41419-019-1615-0