物理科技生物学-PHYICA

利用干细胞发现治疗肌肉营养不良的潜在新药

医学研究 2022-07-01 21:51:49

图1

使用诱导多能干细胞(iPSCs)储存操作的Ca2+通道(SOCs)调节营养不良肌管中的Ca2+超载

(一)标准回放方法示意图

iPSCs(DMD∏44和DMD∏44-ctrl)在含有多西环素的灵长类动物胚胎干细胞培养基(PECM)中进行肌原性预分化,并在第3天在含有Y-27632和多西环素的5%敲除血清替代(KSR)培养基中重新铺板

(二)第9天分化肌管中DYS1和泛MHC的免疫细胞化学分析

比例尺= 200米

(C–F)使用DMD∏44-ctrl和DMD∏44细胞系和(D)无Ca2+培养基、(E) Ca2+通道抑制剂和(F) SOC抑制剂的相对Ca2+浓度

*表示p 肌营养不良描述了一组肌肉逐渐变弱和退化的遗传疾病,其中杜氏肌营养不良(DMD)最为常见

目前还没有治疗糖尿病的治疗方法,可用的药物在很大程度上延缓了进展,延长了患者的生活质量

CiRA助理教授桥本智哉·内村修和副教授樱井秀树(Hidetoshi Sakurai)在《生物医学》杂志上看到了一项新的研究,他们都是与武田制药有限公司(武田)合作加入T-CiRA的,该研究利用iPS细胞表明,作用于商店经营的钙通道的药物可以延长肌肉的收缩功能

结果显示这些通道是治疗DMD的新药物靶点

除了是最常见的肌肉营养不良,DMD也是研究最多的

它的特点是蛋白质肌营养不良蛋白的突变,当肌肉收缩和放松时,其功能障碍或丧失会导致肌肉损伤

最终,患者会变得虚弱,如果没有人工呼吸,最终无法呼吸

虽然纠正突变的基因疗法是糖尿病治疗研究的圣杯,但药物治疗被认为更容易实现

钙有助于保持骨骼强壮

这对肌肉也是必不可少的

肌肉收缩取决于肌肉细胞中释放的钙离子的激增

然而,樱井解释说,过量的这些离子可能是有害的,并且通常与DMD有关

“人们普遍认为钙超载调节了DMD的发病机制

我们不知道的是调节钙超载是否有治疗效果,”他说

他补充道,其中一个原因是缺乏实验性药物化合物,这也是樱井和内村与武田合作的原因之一:访问其庞大的药物库

在确认由DMD患者的iPS细胞制成的肌肉细胞显示钙超载后,两位科学家筛选出抑制储存操作的钙通道的药物

Uchimura说:“肌肉细胞中有多个钙通道,但最容易靶向的是储存操作的钙通道,因为它们位于细胞外膜上。”

他们发现几种储存操作的钙通道抑制剂阻断了钙超载,并延长了肌肉细胞的收缩功能至少两周

相比之下,没有药物治疗的肌肉细胞在几天内显示收缩功能下降

这些抑制剂特异性地阻断了一种储存型钙通道

“STIM1-Orai1复合物是主要的商店经营的钙通道,”内村说

“我们的结果表明,它是DMD中钙超载的主要调节因子,也是潜在的药物靶点

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