
福冈,日本——我们都会变老。虽然人类的预期寿命在现代急剧增加,但随着年龄的增长,我们仍然在与身体不可避免的健康问题作斗争。例如,肌肉质量和功能的减少,导致虚弱和萎缩。在日本这样的超级老龄化社会,这是一个迫切需要关注的问题。在日本,虽然人们寿命更长,但如果没有适当的肌肉力量,生活质量可能会大幅下降。
九州大学的一组研究人员开发了一种新的抗体,可以靶向并防止蛋白质肝细胞生长因子(HGF)的功能障碍,HGF是骨骼肌发育、再生和修复的关键因素,这一发现可能最终导致治疗与年龄相关的肌肉萎缩的靶向疗法。他们的研究结果发表在《衰老细胞》杂志上。
肌肉的生长和再生要归功于一群被称为卫星细胞的干细胞。当你训练肌肉或受伤时,这些卫星细胞被激活形成新的肌肉纤维。让卫星细胞生成新肌肉的关键激活因子之一是HGF。
“今年早些时候,我们的团队发现HGF经历了一个被称为硝化的过程。这是当一个二氧化氮分子附着在蛋白质上的氨基酸酪氨酸上时,”领导这项研究的农学院教授龙一Tatsumi解释说。“这是我们在生物学中看到的一种常见的修饰。然而,我们发现HGF在被硝化后会失去生理活性,而且这种现象会随着年龄的增长而积累。”
基于此,Tatsumi和他的团队想找到一种方法来阻止HGF蛋白的硝化作用。最有效的方法之一是开发与蛋白质结合的抗体,并首先阻止它被硝化。
“具体来说,硝化作用发生在HGF上的第198和250个酪氨酸氨基酸上。因此,利用大鼠细胞培养,我们开发并筛选了一系列抗体,这些抗体可以特异性地结合这些区域并阻止硝化作用。”“经过一系列测试,我们发现了两种候选抗体:1H41C10和1H42F4N。抗体1H42F4N阻断了第198个酪氨酸的硝化作用。令人惊讶的是,1H41C10阻断了两个酪氨酸位点。”
通过进一步的测试,研究小组发现这种新的抗体不会破坏HGF本身的活性,这意味着它仍然可以激活卫星细胞。
该团队对他们的新发现感到兴奋,并对其在开发与年龄相关的肌肉萎缩以及与肌肉再生受损相关的其他健康状况的新疗法方面的巨大潜力感到兴奋。
“当然,在我们看到人类的使用案例之前,还需要进一步的工作,但我们对我们的工作发现的巨大潜力感到鼓舞,”Tatsumi总结道。“HGF在全身各种组织和器官中具有许多重要功能。随着进一步的研究,我们可能能够在其他病理中发现HGF的其他治疗应用。”