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研究发现,恢复神经肌肉连接可以增强衰老小鼠的力量

本站发布时间:2023-11-20 16:02:33

斯坦福德医学院的研究人员发现,尽管之前所有的分子都显示出可以增强对肌肉的损伤,但对神经和肌肉之间的连接缺失的记忆仍然存在

该分子阻断衰老相关酶组织酶的活性,称为15-PGDH,随着年龄的增长,该酶在肌肉中自然增加这些研究表明,神经损伤后肌肉中的血红蛋白水平增加,神经肌肉病患者的肌肉中的组织普遍存在

研究首次表明,受损的运动神经元——连接脊髓和肌肉的神经——可以被诱导产生对治疗负荷的反应,而肌肉的强度和肌肉的损伤至少是部分损伤它建议,如果在人类身上发现类似的结果,可以使用该药物来防止肌肉因疲劳或疲劳而丧失力量,或修复损伤

据估计,肌肉减少症或肌肉疲劳影响了80岁以上人口的30%,美国每年约3800亿美元

微生物和免疫学教授HelenBlau博士说:“有一些紧急的、未经治疗的强化治疗方法会因衰老、损伤或疾病而增加肌肉力量。”“这是第一次发现这种药物对肌肉和运动神经都有影响,它能刺激中枢神经系统加速肌肉的生长和储存。这是独一无二的。”

Blau,DonaldE和DeliaBBaxter基金会教授兼STEMCellBiology Baxter实验室主任是该研究的资深作者,该研究发表在《行动》网站上11in科学转化医学本研究的主要作者是博士后学者Mohsen Bakooshli博士和前博士学者YuXinWang博士王是圣地亚哥医学发现研究所的BurnhamPre副主任

解决强度损失

来自Blaulabororatory的最新研究结果集中于了解肌肉是如何从疾病中变弱的,以及是否有可能导致这种下降2021年,研究小组显示,在24个月的低出生率下阻断15-PGDH的活性,会显著提高动物在跑步机上跑步时的腿部强度,而不是树枝强度(实验室通常存活26到30个月。)但它并不准确

新的研究表明,这种影响是由于神经和肌肉之间的可靠连接的其他原因造成的这些被称为“神经肌肉连接”的连接是如何使制动信号停止收缩的,从而可以停止拾取水玻璃、转动邮箱或将其提升到机箱的底部随着年龄的增长,一些连接越来越少,导致肌肉收缩变得更加有力和肌肉发达50岁后,人们的典型烯丙基肌肉变得强壮——每十年高达10%

接受治疗的条件是建立这些连接,包括由于长期疲劳或损伤导致的肌肉损伤,或肌肉萎缩等疾病,如脊髓肌萎缩或肌营养性侧索硬化症(也称nasALS)

Blau之前的研究表明,一种名为PGE2的分子与肌肉细胞的功能具有关键性,这种功能会对肌肉造成空气损伤,包括训练中产生的化学损伤,从而导致肌肉重量和强度的增加结果表明,15 PGDH的水平随着年龄的增长而增加,而PGE2降解酶的活性被抑制,从而克服了强度的损失

Blausaid说:“PGE2是机体自然愈合机制的一部分,其水平在体内会升高。”“我们想了解年龄触发器是如何在15PGDH中增加的,并预测PGE2的退化和丢失。”

Alackofnerves

研究表明,肌肉被神经支配,或被神经过滤,这是一种新的现象结果表明,损失可能会引发15 PGDH的水位上升

“我们发现,当你切断大脑腿部肌肉的神经时,大脑中15 PGDH的含量会迅速而显著地增加,”Blausaid说“这是下一个很好的例子。但最令人惊讶的是,当这些小鼠用一种抑制15-PGDH活性的药物治疗时,它们会迅速生长,与肌肉的接触速度比体内的更快,这会导致力量和功能的快速恢复。”

额外的实验表明,用修复良好的神经-肌肉连接处治疗后,尿量减少,肌肉强度和功能也有所增强在患有严重神经肌肉疾病的人群中,15 PGDH聚集性甲状腺肿的研究表明,该基因可能有导致人类疾病的基因

Blauan和同事们在分子水平上研究了神经如何通过阻断15-PGDH活性而增长这种刺激Blauhasa还共同创立了EpiriumBio公司,为人类开发类似的药物尽管该公司不太可能进行动物研究,但在未来一年或更长时间内,该公司仍将进行临床试验

Blausaid说:“我们的下一步将对脊髓肌肉肥大患者的15 PGDH功能进行新的检查,这些患者在与基因治疗或其他治疗相结合的情况下会增加肌肉损伤。”“如果有什么东西可以帮助这些病人,那就戴上它吧。它真的很兴奋,可以影响肌肉功能和运动神经的生长。”

这项研究得到了国家卫生研究所的支持(拨款K99NS120278、R00NS10278、R01-AG020961、R01-Ag069858和R01-RHG009674)、加拿大卫生研究所、斯坦福大学转化研究与应用医学试点拨款、美国教育部和DeliaBBaxter基金会、LiKaShing基金会、MilkyWay研究基金会和加州再生医学研究所

Blauis与该公司及其创始人、顾问和最终所有者有关的一项或多项专利,该公司已获得有关15种PGDH抑制剂的专利,以改善其持续时间


来源:

Materials provided by
Stanford Medicine. Original written by Krista Conger.
注明: Content may be edited for style and length.


参考:

  1. Mohsen A. Bakooshli, Yu Xin Wang, Elena Monti, Shiqi Su, Peggy Kraft, Minas Nalbandian, Ludmila Alexandrova, Joshua R. Wheeler, Hannes Vogel, Helen M. Blau.
    Regeneration of neuromuscular synapses after acute and chronic denervation by inhibiting the gerozyme 15-prostaglandin dehydrogenase. Science Translational Medicine, 2023; 15 (717) DOI: 10.1126/scitranslmed.adg1485

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