Cell Rep：线粒体症结元件调控肌肉功效

2019年11月18日 讯 /100医药网BIOON/ --激烈的运动（例如马拉松）会使我们的肌肉变得疲惫，酸痛甚至受损。跟着工夫的流逝，我们的肌肉纤维会经过庞杂的细胞进程获得自我修复。比来，托马斯·杰斐逊年夜学的MitoCare中间与华盛顿儿童国度卫生零碎遗传医学研讨中间协作停止的新研讨曾经肯定，线粒体中的卵白质MICU1是一切细胞的“动力源”，它在保持肌肉年夜小和功效以及修复受损的肌肉纤维方面若何发扬症结感化。这些发明指出了MICU1在神经肌肉疾病中的潜在感化。该研讨揭橥在比来的《Cell Reports》杂志上。

我们肌肉的膨胀和松懈取决于每条肌肉纤维中钙离子的均衡。这些钙中的一部门被线粒体接收，用于增进推陈出新并发生能量，而卵白质MICU1充任线粒体中钙摄取的次要调理剂。

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研讨的次要作者，细胞生物学系传授Gy rgy Hajnóczky博士说：“经过MICU1掌握钙的运输有助于调和肌肉纤维及其外部的线粒体的功效。这种衔接的中止会阻拦线粒体与肌肉之间的正常交换，从而使肌肉更轻易遭到伤害，无法施加太年夜的压力。”

实践上，临床中曾经判定出50-60例存在MICU1缺点的患者，他们表示入迷经肌肉症状，例如肌肉疲惫和衰弱。存在一系列神经肌肉和神经退行性疾病，例如肌肉养分不良，个中线粒体中的钙掉调能够是症结身分。但是我们并不晓得其外部的机制。

对此，MitoCare博士后研讨员Valentina Debattisti及其同事创立了一个小鼠模子，这种小鼠的骨骼肌中短少MICU1。此外，他们还从MICU1缺点的患者中采集了肌肉成纤维细胞。应用这些样品或模子，作者可以研讨肌肉中MICU1缺掉发生的影响。

研讨人员发明，在小鼠模子和患者成纤维细胞中，MICU1的丧失都邑改动线粒体摄取钙的阈值，这意味着线粒体无法感知摄取钙的准确程度。这会招致四周肌肉纤维中钙程度的不屈衡，从而妨害其正常功效。他们发明，肌肉纤维在遭到安慰时发生的膨胀力较小，MICU1缺点的小鼠在活动时表示出疲惫感加强，而且肌肉萎缩水平更年夜，这与MICU1缺点的的人类患者的症状类似。

他们决议更深化地研讨肌肉疲惫和萎缩的能够缘由。研讨人员经过让小鼠鄙人坡的跑步机上跑步而对肌肉停止安慰。然后，他们打针了一种可以浸透到肌肉膜上的染料。肌肉获得的修复越少，其残存的染料就越多。研讨人员发明，缺少MICU1的小鼠的肌肉中有更多的染料，这标明它们停止肌肉修复的才能遭到了伤害。在患者成纤维细胞中，作者应用激光引诱了毁伤，也不雅察到了异样的情形。随后，当他们将MICU1添加到成纤维细胞中时，肌肉纤维便可以恢复自我修复的才能。

“这意味着线粒体钙的摄取关于肌肉的正常修复很主要” Seifert博士说：“是以，加强这种掌握机制能够会有助于活动后的肌肉恢复。”

这些发明证实了MICU1在肌肉功效中的新感化，并在MICU1与神经肌肉疾病中发明的毁伤之间树立了直接接洽，是以，MICU1有能够会成为医治相干肌肉不良症状的潜在的医治靶标。（100医药网100yiyao.com）

资讯出处：

原始出处：Valentina Debattisti, Adam Horn, Raghavendra Singh, Erin L. Seifert, Marshall W. Hogarth, Davi A. Mazala, Kai Ting Huang, Rita Horvath, Jyoti K. Jaiswal, Gy rgy Hajnóczky. Cell Reports, 2019; 29 (5): 1274 DOI: 10.1016/j.celrep.2019.09.063