Nat Commun:揭示CPEB1引导的肌干细胞激活机制

来源：原网站2022-03-05 13:37

在一项新的研究中，中国香港科技大学的研究人员发现了一种蛋白质在驱动骨骼肌干细胞激活以修复受损肌肉中的建设性作用，这为进一步研究干细胞从激活到激活的转变以及基于干细胞的肌肉再生机制奠定了基础。

2022年3月5日/Bion/——在一项新的研究中，中国香港科技大学的研究人员发现了一种蛋白质在驱动骨骼肌激活以修复受损肌肉中的建设性作用，这为进一步研究从休息到激活的过渡和底层肌肉再生机制奠定了基础。相关研究成果近日发表在《自然通讯》杂志上，标题为“CPE B1通过重编程翻译景观指导肌肉干细胞激活”。

骨骼肌干细胞又称卫星细胞，是修复受损肌肉不可或缺的细胞，也是治疗肌肉疾病的关键靶点。在健康和未受伤的肌肉中，这些储备干细胞处于静止状态，即休眠状态，可以维持永久的干细胞池，用于未来的肌肉修复。当肌肉受伤时，这些静止的肌肉会迅速“醒来”，产生足够的肌肉祖细胞来构建新的肌肉。

虽然从肌肉休息到肌肉激活的转变是肌肉再生的关键步骤，但这仍然是一个难以捉摸的过程，科学家对其工作机制和真实静止卫星的细胞学特征的了解一直有限。

蛋白质组学和转录组学的不一致特征揭示了卫星细胞从静止到激活转变过程中潜在的翻译控制机制。图片来自自然通讯，2022，doi :10.1038/s 41467-022-28612-1。

在这项新的研究中，这些作者使用实验室开发的整体小鼠灌注技术，以低输入获得真正的静止卫星细胞用于质谱分析。因此，他们揭示了一种叫做CPEB1的调节蛋白在重编程卫星细胞的翻译过程中起着重要作用，从而促进了这些激活和增殖。

通讯作者、香港科技大学生命科学学院副教授Tom Cheung博士说：“在我们的研究中，我们发现卫星细胞在激活过程中，其蛋白质组和转录组之间存在不协调，这揭示了转录后调控的存在。我们的分析表明，CPEB1蛋白在静止卫星细胞中的水平较低，但在激活的卫星细胞中上调，CPEB1的缺失会延迟卫星细胞的激活。”

在他们随后的RNA免疫沉淀测序分析和CPEB1敲除蛋白质组分析中，这些作者发现CPEB1磷酸化通过靶向在驱动卫星细胞激活的靶RNA转录物的3 '非翻译区(3'-UTR)中发现的一些序列来调节MyoD(一种关键的肌源性因子)的表达，卫星细胞是一种参与骨骼肌发育的蛋白质。

张博士指出，“这意味着操纵CPEB1的水平或磷酸化可以增加卫星细胞的增殖，并产生足够的成肌细胞用于肌肉修复，这可能是老年人肌肉修复的潜在治疗靶点。”这些发现将在该领域发挥基础性作用，因为科学家们将继续更全面地探索干细胞静态撤回和基于此的组织修复的机制。

这些作者的下一步研究将涉及评估CPEB1基因敲除小鼠的肌肉再生，以进一步加强CPEB1在卫星细胞介导的肌肉再生中的作用。张博士说：“此外，使用高通量筛选，我们可以找到能够上调CPEB1蛋白表达的化合物，以促进肌肉再生。”(100yiyao.com 100医疗网)

参考文献：

曾等。自然通讯，2022，doi :10.1038/s 41467-022-28612-1。

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