Результаты исследования далее предполагают, что этот «пропущенный» ген может играть важную роль в саркопении, потере мышечных тканей с возрастом.Определенно, исследовательская группа нашла, что уровни единственного белка, известного как AUF1, определяют, сохраняют ли бассейны стволовых клеток способность восстановить мышцу после травмы и как возраст мышей. Изменения в действии AUF1 были также связаны прошлыми исследованиями с человеческими мышечными патологиями.Больше чем 30 генетических заболеваний, коллективно известных как миопатии, показывают дефекты в этом процессе регенерации и мышцах причины, чтобы слабеть или чахнуть.
Клиническое представление и возраст диагноза варьируются; мышечная дистрофия Duchenne развивается в младенцах, мышечная дистрофия пояса конечности ослабляет мышцы туловища и конечности, начинающиеся в молодой взрослой жизни, и саркопения появляется в пожилых пациентах.«Эта работа помещает происхождение определенных мышечных патологий прямо в стволовых клетках мышц и показывает, что AUF1 – жизненный диспетчер взрослой судьбы стволовой клетки мышц», говорят Роберт Шнайдер, доктор философии, Альберт Б. Профессор сэбина Микробиологии и Молекулярного Патогенеза и объединенного декана для Офиса Союзов Терапии в Нью-Йоркском университете Langone.«Поставка стволовой клетки замечательно исчерпана, когда сигнал AUF1 дефектный, оставляя мышцы, чтобы ухудшиться немного больше каждого раза, когда ремонт терпит неудачу после травмы», говорит Шнайдер.Теговый для разрушения
Результаты исследования вращаются вокруг одной части экспрессии гена, в которой инструкции, закодированные в цепях ДНК для создания белков, несут промежуточные звенья, известные как РНК посыльного (mRNAs). Белки включают структуры тела, ферменты и сигналы. Выражением определенных генов, которые должны быть включены и выключены быстро, управляют частично целенаправленное разрушение их mRNA промежуточных звеньев, работа, назначенная на белки как AUF1.Следователи нашли, что среди функций, которыми управляет mRNA стабильность, судьба стволовых клеток, которые спускаются с человеческого эмбриона, и затем умножаются и специализируются на матке, пока они не становятся нашими костями, кожей, мышцами и другими типами ткани.
Некоторые ткани обслуживают специализированные бассейны стволовых клеток во взрослую жизнь, готовую назреть в клетки замены и восстановить поврежденные ткани по мере необходимости.После повреждения скелетной мышцы стволовые клетки мышц получают сигнал умножить и восстановить поврежденную ткань, процесс, что найденными исследователями управляет AUF1.
Среди mRNA целей AUF1 в стволовых клетках мышц они обнаружили ту, которая кодирует «основной регулятор» взрослой регенерации мышц, белок, известный как MMP9. Этот фермент ломает другие белки, в конечном счете управляя их уровнями экспрессии.Текущее исследование нашло, что мыши, спроектированные, чтобы испытать недостаток в гене AUF1, показали увеличенную деятельность MMP9 и уменьшили управляемый стволовой клеткой ремонт.
Это «самосаботирует» бассейны стволовой клетки, которые обычно восстанавливают мышцу, и разрушает нишу, в которой проживают их стволовые клетки мышц, поскольку они ждут активации. Вместе, это приводит к драматическому и непрерывному расстройству скелетной мышцы.Следователи показали, что они могли восстановить нормальную функцию стволовой клетки мышц и связали регенерацию мышц у мышей, испытывающих недостаток в AUF1, повторно имея целью лекарство, разработанное для лечения рака, которое блокирует деятельность MMP9.
«Это обеспечивает потенциальный путь к клиническим лечениям, которые ускоряют регенерацию мышц после травматического повреждения, или в пациентах с определенными типами взрослой мышечной дистрофии начала», говорит Шнайдер. «Мы можем быть в состоянии лечить множество дегенеративных заболеваний, увеличивая резидентские стволовые клетки ткани посредством планирования для MMP9 и его путей, даже те с нормальным AUF1».«Когда-то считалось, что AUF1 не больше, чем помечал mRNAs, которые не были необходимы так, от них можно было избавиться, утилитарный малоинтересный белок», говорит первый автор Девонский Chenette, аспирант, который вел работу в лаборатории Шнайдера. «Наоборот, Наши результаты предполагают, что AUF1 развился, чтобы быть ключевым регулятором судьбы стволовой клетки и связанной регенеративной способностью взрослых тканей».