随着年龄的增长,肌肉质量和力量会自然下降,这种情况称为肌肉减少症(sarcopenia)。这种肌肉功能的丧失显著降低了行动能力和生活质量,尤其是在像日本这样的超级老龄化社会中。研究人员长期以来一直在寻找减缓或逆转这一衰退的方法,但了解其背后的生物学机制一直是一个挑战。
肌肉修复的关键因素是肝细胞生长因子(HGF),这是一种激活卫星细胞的蛋白质,而卫星细胞是负责再生受损肌肉组织的干细胞。当肌肉受伤或受到压力时,卫星细胞会被HGF激活以生成新的肌纤维。然而,随着年龄的增长,HGF的功能因硝化而减弱,硝化是一种改变蛋白质结构和活性的化学修饰。
硝化发生在一氧化氮分子附着在特定氨基酸上,例如HGF中的酪氨酸残基Y198和Y250。这种修饰减少了HGF与其受体c-Met结合的能力,从而影响其激活卫星细胞的功能。认识到这一过程的重要性,九州大学的研究团队开发了一种单克隆抗体1H41C10,以阻止硝化并保持HGF的功能。
“HGF在其硝化后失去生理活性,这一现象会随着年龄的增长而累积。”该研究的主要作者Ryuichi Tatsumi教授解释道。利用大鼠肌肉细胞培养物,研究团队设计并测试了特异性结合HGF硝化位点的抗体。在候选抗体中,1H41C10显示出最大的潜力,保护了Y198和Y250,同时保留了HGF天然激活卫星细胞的能力。
重要的是,这种抗体不会干扰HGF的正常生物活性。这使其成为治疗用途的有力候选者,因为它针对的是与年龄相关的肌肉萎缩的根本原因,而不会破坏蛋白质的有益效果。
虽然这项研究仍处于早期阶段,但其意义重大。通过维持HGF的功能,可以治疗与年龄相关的肌肉萎缩,包括肌肉减少症和虚弱症等状况。此外,HGF在其他组织和器官中也发挥作用,表明这种方法可能扩展到其他涉及组织修复的与年龄相关疾病或状况。
研究团队对其发现的更广泛应用持乐观态度。“通过进一步的研究,我们可能会找到HGF在其他病理学中的其他治疗应用。”Tatsumi指出。潜在的探索领域包括用于肝脏或肾脏等器官的再生医学,HGF在这些器官的组织修复中也发挥着关键作用。
当然,需要进行临床试验以确定1H41C10在人类中的安全性和有效性。然而,这项研究标志着向针对治疗的一步,这些治疗有望改善全球老年人口的生活质量。
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