2016年7月19日

发现能促进受损肌肉组织生长的蛋白质

约翰霍普金斯大学(Johns Hopkins University)的生物学家发现，一种在干细胞生命中起关键作用的蛋白质可以促进受损肌肉组织的生长，这一步骤可能有助于治疗由衰老和肌肉营养不良等疾病引起的肌肉退化。

该研究结果发表在该杂志的网站上自然医学的研究表明，一种被称为整合素的特殊蛋白质存在于干细胞表面，并被用于干细胞与周围环境互动或“感知”。干细胞如何感知周围环境，也被称为干细胞“生态位”，影响它们的生存和再生。研究表明，β1整合素蛋白的存在有助于促进这些未分化干细胞在组织退化后向肌肉的转化，并将再生肌纤维的生长提高50%。

而β1-整合素的存在成体干细胞“它在这些细胞中的作用尚未被检验”，尤其是它对促进干细胞生长的生化信号的影响，”三位作者写道，他是生物学兼职教授范晨明(Chen-Ming Fan);米歇尔·罗佐(Michelle Rozo)今年在约翰·霍普金斯大学完成了生物学博士学位;博士生李良吉。

实验表明，β1-整合素——28种整合素中的一种——维持着干细胞与其环境之间的联系，并与一种称为成纤维细胞生长因子(FGF)的生长因子发生生物化学作用，促进干细胞生长和修复肌肉组织受伤。衰老干细胞对FGF没有反应，结果也表明β1-整合素恢复了衰老干细胞对FGF的反应能力，促进了生长和肌肉再生。

通过追踪干细胞内的一系列蛋白质，研究人员测试了从干细胞中去除β1整合素的效果。这是基于这样一种认识，即干细胞的活动(未分化的细胞可分化为特化细胞)依赖于它们所处的环境，并受到那里发现的蛋白质的支持。

“如果我们去掉β1整合素，所有其他的(蛋白质)都消失了，”范说，他是该研究的资深作者，也是华盛顿和巴尔的摩卡内基科学研究所的工作人员。

原因尚不清楚，但实验表明，如果没有β1整合素，干细胞在肌肉组织损伤后无法持续生长。

通过检测β1整合素分子和用于追踪衰老肌肉中干细胞活性的蛋白质阵列，作者发现所有这些蛋白质看起来都像是从衰老的干细胞中移除的。他们向老年人的肌肉中注射了一种增强β1整合素功能的抗体，以测试这种治疗是否会增强功能肌肉再生．对肌肉纤维生长的测量表明，在有或没有增强β1整合素功能的情况下，这种蛋白质导致老年小鼠在受伤情况下的再生能力提高了50%。