我们都会变老。虽然现代时代人类的预期寿命大幅增加,但我们仍然面临着随着年龄增长身体不可避免的健康问题。例如,肌肉质量和功能的下降,导致虚弱和萎缩。这在日本这样的超级老龄化社会中尤为紧迫,尽管人们活得更久,但如果没有适当的肌肉力量,生活质量可能会大幅下降。
在可能最终导致针对与年龄相关肌肉萎缩的靶向疗法的研究成果中,来自九州大学的一组研究人员开发了一种新的抗体,该抗体可靶向并防止蛋白质肝细胞生长因子(HGF)的功能障碍:HGF是骨骼肌发育、再生和修复的关键因素。他们的研究成果发表在《老化细胞》杂志上。
肌肉生长和再生得益于一类称为卫星细胞的干细胞。当你锻炼肌肉或受伤时,这些卫星细胞会被激活以形成新的肌纤维。其中一个关键的激活因子就是告诉卫星细胞生成新肌肉的HGF。
“今年早些时候,我们的团队发现HGF会经历一个称为硝化的过程。这是一个氮氧化物分子附着在蛋白质上的酪氨酸氨基酸上的过程,”领导这项研究的农业学院教授田村隆一解释说,“这是我们在生物学中常见的一种修饰。然而,我们发现当HGF被硝化时,它会失去生理活性,而且这种现象会随着年龄的增长而累积。”
基于此,田村和他的团队希望找到一种方法来阻止HGF蛋白的硝化。最有效的方法之一是开发能够结合该蛋白并阻止其被硝化的抗体。
“具体来说,硝化发生在HGF的第198个和第250个酪氨酸氨基酸上。因此,我们使用大鼠细胞培养,开发并筛选了一系列能够特异性结合这些区域并阻止硝化的抗体,”田村继续说道,“经过一系列测试,我们找到了两种候选抗体:1H41C10和1H42F4N。抗体1H42F4N阻止了第198个酪氨酸的硝化。令人惊讶的是,1H41C10同时阻止了两个酪氨酸位点的硝化。”
通过进一步测试,研究团队发现新的抗体不会干扰HGF本身的活性,这意味着它仍然可以激活卫星细胞。
研究团队对他们的新发现及其在开发新的与年龄相关肌肉萎缩治疗方法方面的重要潜力感到兴奋。“当然,在看到人类应用之前还需要更多的工作,但我们对我们的研究揭示的巨大潜力感到鼓舞,”田村总结道,“HGF在全身各种组织和器官中具有许多重要功能。通过进一步研究,我们可能能够找到HGF在其他病理学中的其他治疗应用。”
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