物理科技生物学-PHYICA

核糖核酸:一种运动调节的非编码核糖核酸对抗肌肉老化

医学研究 2022-08-13 21:52:08

Credit: CC0公共域 在EPFL、NTNU和CBMR的实验室联合协作下,研究人员在《科学转化医学》杂志上研究了运动对骨骼肌中非编码RNA基因的分子效应

在这项研究中,他们发现了长非编码RNA“CYTOR”,并研究了它在啮齿动物、蠕虫和人类细胞的骨骼肌中的作用

骨骼肌在运动时表现出显著的可塑性,但同时也是受衰老影响最大的器官之一

骨骼肌老化的特征是估计老年人每年损失大约1%的肌肉质量和大约3%的肌肉力量,导致在老化期间累积超过30%的肌肉质量净损失

这一过程因肌肉减少症而进一步恶化,肌肉减少症是一种退行性疾病综合征,在我们的老龄化社会中,其患病率预计将大幅增加

研究小组发现,长的非编码RNA CYTOR的表达是由运动诱导的,但在啮齿动物和人类骨骼肌老化过程中会下降

使用各种遗传工具抑制或重新表达老年肌肉中的长非编码RNA CYTOR揭示了CYTOR增强了肌源性分化,特别是有利于快速抽动肌源性命运

“我们对这一发现特别感兴趣,因为众所周知,快速抽动肌纤维会随着年龄的增长而退化

因此,我们假设非编码RNA基因治疗可以给老年肌肉带来益处,”该研究的第一作者马丁·沃勒文德指出

事实上,CRISPR介导的老龄小鼠骨骼肌中Cytor表达的重建改善了肌肉形态和肌肉功能

为了研究人类细胞因子受体的遗传效应,研究人员鉴定并表征了位于细胞因子受体基因组位点附近骨骼肌增强子元件内的表达数量性状位点(eQTL)

在遗传标记rs74360724位点携带特定等位基因构型的个体在骨骼肌中显示出较高的细胞因子受体水平,遗传关联研究显示这些老年人的6分钟步行表现有所改善

人类细胞因子受体在老年肌肉中的强制表达进一步证明了细胞因子受体在衰老中的益处

秀丽隐杆线虫,它改善了构成蠕虫健康寿命的几个表型参数

为了阐明长非编码RNA CYTOR的机制,Johan Auwerx教授的实验室随后转向研究CYTOR对表观遗传学的影响——研究环境如何在不改变DNA序列的情况下引起基因表达的变化

他们发现,Cytor在已知决定肌纤维类型的其他基因和转录因子的结合位点重新配置染色质可及性

通过研究一个非编码RNA基因,这项研究揭示了一个有趣的基因组实体,最近在RNA传递方面的进展为其提供了治疗前景

“迄今为止,针对衰老/肌肉减少症中快速抽动的肌肉纤维的药物激励一直难以捉摸

因此,我们目前基于核糖核酸的方法提供了一种有趣的策略来治疗与年龄相关的肌肉疾病,如肌肉减少症,”约翰·奥沃克斯说

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