肌肉退化是遺傳性疾病和衰老中最普遍的虛弱原因，可能是由于脂質(zhì)生物合成途徑中一種關(guān)鍵酶的缺乏引起的。奧地利科學(xué)院分子生物技術(shù)研究所 (IMBA) 的研究人員在實驗室小鼠模型中描述了 PCYT2 酶如何影響疾病和衰老中的肌肉健康。研究結(jié)果發(fā)表在 3 月 20 日的《自然新陳代謝》雜志上。
遺傳性疾病和衰老引起的肌肉退化影響著全世界數(shù)億人。骨骼肌(人體的蛋白質(zhì)庫)退化會導(dǎo)致全身生理衰退，這種情況稱為虛弱。現(xiàn)在，由 IMBA 的 Domagoj Cikes 和 IMBA 的 Josef Penninger 以及不列顛哥倫比亞大學(xué) (UBC) 領(lǐng)導(dǎo)的研究小組揭示了一種名為 PCYT2 的酶在肌肉健康中的核心作用。PCYT2 被稱為乙醇胺衍生磷脂磷脂酰乙醇胺 (PE) 的主要合成途徑中的瓶頸酶。基于患者數(shù)據(jù)并使用實驗室小鼠和斑馬魚模型，他們表明影響 PCYT2 的突變或其活性降低是脊椎動物肌肉退化的保守標(biāo)志。具體來說，
脊椎動物的膜剛性、老化和保護
脂質(zhì)普遍存在于生物膜中，并且在神經(jīng)細(xì)胞和神經(jīng)組織的膜中以特別高的濃度存在。繼基于 PE 的分子增強脂質(zhì)體膜剛性的報道后，該研究的共同通訊作者、IMBA Penninger 實驗室的前博士后研究員 Domagoj Cikes 假設(shè)這種脂質(zhì)種類可能在經(jīng)受持續(xù)刺激的組織中發(fā)揮重要作用剪切應(yīng)力，例如肌肉組織。“這個假設(shè)促使我選擇性地去除動物模型肌肉組織中的 PCYT2 并研究結(jié)果。與此同時，臨床醫(yī)生報告了影響 PCYT2 突變的患者病例。這些患者出現(xiàn)了一種稱為復(fù)雜遺傳性痙攣性截癱的病癥，這是一種嚴(yán)重的多癥狀疾病，其特征是腿部肌肉無力、僵硬和肌肉萎縮，并隨著時間的推移而惡化。然而，鑒于這種疾病是最近才發(fā)現(xiàn)的，其潛在的病理生理生物學(xué)還非常未知，”Cikes 說。
研究人員證明，功能性 PCYT2 的水平與人體肌肉健康有關(guān)，并影響小鼠和斑馬魚的肌肉組織。小鼠模型尤其顯示出顯著且嚴(yán)重的肌肉生長遲緩表型和 PCYT2 耗盡后的快速惡化。他們指出，小鼠模型中這種快速惡化的表型類似于加速衰老。因此，Cikes 及其同事表明 PCYT2 在脊椎動物中起著保守作用。
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