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意想不到的發(fā)現(xiàn)：一種可以促進(jìn)肌肉生長和力量的外泌體
摘要：研究人員發(fā)現(xiàn)PDGF-B不僅能促進(jìn)肌肉生長，而且還能增強(qiáng)肌肉。
肌肉素（Myokine）是骨骼肌細(xì)胞分泌的小蛋白質(zhì)。它們具有廣泛的功能，可以作用于離它們產(chǎn)生的地方近或遠(yuǎn)的細(xì)胞。肌肉因子如何影響細(xì)胞過程的全面圖景還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不清楚，但人們相信它們?cè)谶\(yùn)動(dòng)相關(guān)的身體功能中起著重要作用，特別是肌肉組織的維持。Myokine已被證明能增強(qiáng)成肌細(xì)胞的生長和肌管的收縮力。東京都市大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)，骨骼肌細(xì)胞持續(xù)分泌一種名為血小板衍生生長因子B亞單位(PDGF-B)的蛋白質(zhì)，這種蛋白質(zhì)通過刺激成肌細(xì)胞(肌肉干細(xì)胞)的生長來幫助肌肉修復(fù)。
圖1 研究人員發(fā)現(xiàn)PDGF-B不僅能促進(jìn)肌肉生長，而且還能增強(qiáng)肌肉
出乎意料的是，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)PDGF-B還能促進(jìn)肌肉纖維的生長，導(dǎo)致更強(qiáng)的收縮。這些發(fā)現(xiàn)為開發(fā)治療肌肉萎(空)縮和損傷的創(chuàng)新療法提供了巨大的潛力。
東京都市大學(xué)副教授Yasuko Manabe領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)一直在研究肌肉因子如何影響肌肉細(xì)胞的行為。通過大量的實(shí)驗(yàn)，他們發(fā)現(xiàn)一種被稱為血小板衍生生長因子亞單位B(PDGF-B)的肌肉因子是由骨骼肌以一種構(gòu)成性的方式分泌的，即沒有任何刺激。為了了解PDGF-B所起的作用，他們提取了成肌細(xì)胞，即繼續(xù)分化成肌肉纖維的前體細(xì)胞，并將它們暴露在PDGF-B中。他們能夠清楚地表明PDGF-B誘導(dǎo)成肌細(xì)胞更大的增殖。
圖2 東京都市大學(xué)研究肌肉因子如何影響肌肉細(xì)胞的行為
奇怪的是，他們還發(fā)現(xiàn)PDGF-B影響已經(jīng)分化的細(xì)胞。他們?nèi)〕黾」?肌肉纖維的發(fā)育階段)，并將它們暴露在相同的肌素中。用這種方法處理的肌管在顯微鏡下顯示出明顯的成熟，直徑明顯增加。他們還表達(dá)了更多的肌球蛋白重鏈，這是肌球蛋白蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵部分，是負(fù)責(zé)肌肉收縮的分子馬達(dá)。
使用最近開發(fā)的基于觀察肌管如何對(duì)電脈沖作出反應(yīng)的技術(shù)，這被證明直接對(duì)應(yīng)于增加的收縮強(qiáng)度。因此，PDGF-B不僅有助于制造更多的肌肉，而且使它們更強(qiáng)壯。但這并不意味著這兩個(gè)過程都是隨意加速的。他們注意到肌管和成肌細(xì)胞之間PDGF-B信號(hào)通路的細(xì)微差異;研究小組認(rèn)為，這些差異可能與細(xì)胞從增殖階段轉(zhuǎn)向成熟階段有關(guān)。
該團(tuán)隊(duì)的工作清楚地表明，PDGF-B參與了肌肉再生，并為開發(fā)有效的肌肉損傷和萎(空)縮治療方法以及改善肌肉性能的方案邁出了一大步。
參考資料：
[1] “PDGF-B secreted from skeletal muscle enhances myoblast proliferation and myotube maturation via activation of the PDGFR signaling cascade” by Hiroki Hamaguchi, Kitora Dohi, Takaomi Sakai, Masato Taoka, Toshiaki Isobe, Tsubasa S. Matsui, Shinji Deguchi, Yasuro Furuichi, Nobuharu L. Fujii and Yasuko Manabe, 28 November 2022, Biochemical and Biophysical Research Communications.
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