Skip to content

Zmniejszenie dystrofii mięśniowej u myszy poprzez nadekspresję SERCA w mięśniach szkieletowych

2 miesiące ago

760 words

Dystrofie mięśniowe (MD) obejmują grupę zwyrodnieniowych zaburzeń mięśni charakteryzujących się postępującym zanikiem mięśni i często przedwczesną śmiercią. Pierwotna wada wspólna dla większości MD obejmuje zaburzenie kompleksu dystrofina-glikoproteina (DGC). Prowadzi to do niestabilności sarcolemicznej i napływu Ca2 +, powodując martwicę komórkową. Tutaj wykazaliśmy, że dystroficzny fenotyp obserwowany u myszy z p-sarkoglikanem (Sgcd P / a) i zmutowanych myszy mdx z dystrofią jest dramatycznie poprawiony przez swoistą nadekspresję siateczki szkieletowej Ca2 + ATPazy (SERCA1) w mięśniówach. Szybkość centralnego zarodkowania miofibry, zwłóknienie tkanek i poziomy kinazy kreatynowej w surowicy były dramatycznie zmniejszone w Sgcd A / l. i myszy mdx z transgenem SERCA1, który także uratował utratę zdolności wysiłkowej w Sgcd A /. myszy. Związane z adenowirusami. Terapia genowa SERCA2a (AAV-SERCA2a) w mięśniu brzuchatym łydki Sgcd. /. myszy złagodzonej choroby dystroficznej. Nadekspresja SERCA1 odwróciła defekt ponownego wychwytu retikulum sarkoplazmatycznego Ca2 +, który charakteryzuje dystroficzne miowłókna i obniża całkowity cytozolowy Ca2 +. Ponadto, nadekspresja SERCA1 prawie całkowicie uratowała dystroficzny fenotyp w mysim modelu MD napędzanym wyłącznie przez napływ Ca2 +. Mitochondria wyizolowane z mięśnia SERCA1-Sgcd. /. myszy nie były już spuchnięte i aktywacja kalpainy została zmniejszona, co sugeruje ochronę przed martwicą wywołaną przez Ca2 +. Nasze wyniki sugerują nowe podejście terapeutyczne przy użyciu SERCA1 do zniesienia zmienionych wewnątrzkomórkowych poziomów Ca2 +, które leżą u podstaw większości postaci MD. Wstęp MD w szerokim zakresie obejmuje zróżnicowaną grupę zaburzeń genetycznych, które powodują postępujące wyniszczenie mięśni i przedwczesną śmierć (1). Większość genów zidentyfikowanych u pacjentów z MD wydaje się przyczyniać do wielobiałkowego kompleksu glikoproteinowego dystrofiny (DGC) o wielobiałkowym kompleksie sarkolemermicznym, który ma kluczowe znaczenie dla zachowania integralności błony i właściwej aktywności kompleksów sygnałowych i kanałów (2). ). Uważa się, że zaburzenie w DGC sprzyja bezpośredniemu napływowi Ca2 + i / lub nieprawidłowej homeostazie Ca2 + cytozolowej, co prowadzi do zwiększonej podatności miamaterii na martwicę (3). Jednak bezpośredni pomiar wewnątrzkomórkowego stężenia Ca2 + w mięśniu dystroficznym ujawnił sprzeczne wyniki co do tego, czy Ca2 + jest podwyższony na początku badania (4. 9). Pomimo braku konsensusu z bezpośrednimi pomiarami fizycznymi, liczne badania wykazały, że zwiększona cytozolowa aktywność Ca2 + może powodować lub nasilać dystroficzny fenotyp w mięśniach (10. 12). Na przykład nadekspresja potencjału kanonicznego receptora przejściowego (TRPC3) w mięśniach szkieletowych, który ułatwia napływ Ca2 + i Na +, bezpośrednio wywoływał cały dystroficzny fenotyp bez destabilizacji sarkolemmy (10). Podobnie, stępienie wybranych procesów chorobowych związanych z Ca2 + może zmniejszyć dystroficzny fenotyp mięśnia w różnych mysich modelach MD (10, 13, 14). W mięśniu szkieletowym izoforma sarkoplazmatyczna Ca2 + ATPaza (SERCA1) jest dominantem odpowiedzialnym za ponowne wychwycenie Ca2 + do retikulum sarkoplazmatycznego (SR) podczas sprzężenia skurczowego przy wzbudzaniu (EC) (15). Co ciekawe, zaobserwowano zmniejszenie aktywności SERCA w mięśniu dystroficznym (16. 18), co prawdopodobnie odpowiada za wadliwe postępowanie z Ca2 + w MD, co prowadzi do wyższych poziomów cytoplazmy i martwicy komórek poprzez aktywację kalpainy i porcję przejściową przepuszczalności mitochondriów (MPTP). ) (3, 7, 12, 14). Tutaj postawiliśmy hipotezę, że Ca2 + jest końcową wspólną ścieżką mediacji nekrozy komórkowej i schyłkowej choroby w większości przypadków MD. Rzeczywiście, pokazujemy, że nadekspresja SERCA1 w mięśniach szkieletowych dramatycznie łagodzi objawy choroby dystroficznej w modelu Duchenne i modelu kończyny dolnej MD u myszy. Wyniki Generowanie myszy SERCA1 Tg. Uważa się, że zwiększony wyciek z receptora ryanodyny (RyR) Ca2 + i obniżone cykle SR Ca2 + przyczyniają się do patogenezy MD (16, 18 20 20). Ponadto, zmniejszona aktywność SERCA1 charakterystyczna dla mięśnia dystroficznego powinna nasilić problem przeciążenia Ca2 + związany z niestabilnym sarkolemem (3, 21, 22). Próbując przywrócić i wzmocnić aktywność SERCA1 i wychwyt zwrotny SR Ca2 +, wygenerowaliśmy serię myszy Tg, wykorzystując specyficzny dla mięśni szkieletowych szkieletowy promotor p-aktyny do kierowania SERCA1. Podczas gdy wygenerowano 12 linii i częściowo przeanalizowano pod kątem ekspresji białka i efektów fenotypowych, wybrano linię do dogłębnej analizy. Western blotting z linii wykazał 2- do 4-krotną nadekspresję białka SERCA1 na mięśnie czworogłowe, brzuchatego łydki, przeponę i soleus, podczas gdy nie zaobserwowano ekspresji w sercu (Figura 1A)
[podobne: sezam właściwości lecznicze, polipy woreczka żółciowego, jak naturalnie rozjaśnić włosy ]
[hasła pokrewne: nfz poznań piekary godziny otwarcia, sanatoria nad morzem nfz, prohormony skutki uboczne ]