我们都会变老。虽然在现代时代人类的预期寿命大幅增加,但我们仍然面临随着年龄增长身体不可避免的健康问题。例如,肌肉质量和功能的下降会导致虚弱和萎缩。这是一个在日本这样的超级老龄化社会中尤为紧迫的问题,尽管人们寿命更长,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发现了一种可能最终导致针对年龄相关肌肉萎缩的靶向疗法的新抗体,该抗体针对并防止肝细胞生长因子(HGF)的功能障碍。HGF 是骨骼肌发育、再生和修复的关键因素。他们的研究结果发表在《衰老细胞》杂志上。
肌肉生长和再生依赖于一种称为卫星细胞的干细胞群体。当你锻炼肌肉或受伤时,这些卫星细胞会被激活以形成新的肌纤维。其中一个关键的激活因子就是 HGF。
“今年早些时候,我们的团队发现 HGF 经历了一个称为硝化的过程。这是当一个二氧化氮分子附着在蛋白质的酪氨酸氨基酸上。”农业学部教授 Ryuichi Tatsumi 解释道,“这是一种我们在生物学中常见的修饰。然而,我们发现当 HGF 被硝化时会失去其生理活性,这种现象会随着年龄的增长而累积。”
基于这一点,Tatsumi 及其团队希望找到一种方法来阻止 HGF 蛋白的硝化。最有效的方法之一是开发能够结合蛋白并阻止其被硝化的抗体。
“具体来说,硝化发生在 HGF 的第 198 位和第 250 位酪氨酸氨基酸上。因此,利用大鼠细胞培养,我们开发并筛选了一系列特异性结合这些区域并阻止硝化的抗体。”Tatsumi 继续说道,“经过一系列测试,我们发现了两种候选抗体:1H41C10 和 1H42F4N。抗体 1H42F4N 阻止了第 198 位酪氨酸的硝化。令人惊讶的是,1H41C10 阻止了两个酪氨酸位点的硝化。”
通过进一步测试,研究团队发现新抗体并没有干扰 HGF 的活动本身,这意味着它仍然可以激活卫星细胞。
研究团队对其新发现及其在开发新的年龄相关肌肉萎缩治疗方法方面的巨大潜力感到兴奋。“当然,在我们看到人类应用之前还需要更多的工作,但我们对我们工作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。通过进一步研究,我们可能会发现 HGF 在其他病理中的其他治疗应用。”
图 1. 靶向肝细胞生长因子(HGF)硝化位点的单克隆抗体。HGF 的硝化会破坏生物体随年龄增长的肌肉稳态。研究团队开发的新型大鼠抗 HGF 单克隆抗体 1H41C10 特别结合 HGF 的硝化位点并阻止硝化。研究团队希望这最终能导致治疗年龄相关肌肉萎缩和受损肌肉再生的疗法。(九州大学/Tatsumi 实验室)
有关此研究的更多信息,请参见“通过免疫预防 HGF 硝化/功能障碍,开发针对年龄相关肌肉萎缩的策略”,Sakiho Tanaka, Alaa Elgaabari, Miyumi Seki, So Kuwakado, Kahona Zushi, Junri Miyamoto, Shoko Sawano, Wataru Mizunoya, Kenshiro Ehara, Naruha Watanabe, Yohei Ogawa, Hikaru Imakyure, Reina Fujimaru, Rika Osaki, Kazuki Shitamitsu, Kaoru Mizoguchi, Tomoki Ushijima, Takahiro Maeno, Takashi Nakashima, Takahiro Suzuki, Mako Nakamura, Judy E Anderson, Ryuichi Tatsumi, 《衰老细胞》,
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Ryuichi Tatsumi,教授
农业学部
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