为什么酗酒会损伤肌肉力量

为什么酗酒会损伤肌肉力量

为什么酗酒会损伤肌肉力量(蜘蛛网)

(蜘蛛网)据EurekAlert!:肌无力是长期酗酒者和线粒体疾病病人的常见症状。如今科研人员已经发现了一个其共有的联系:无法自我修复的线粒体。这些结果将在线发表于4月21日出版的《细胞生物学杂志》(The Journal of Cell Biology)上。这个与自我修复有关的联系既为科研人员提供了一种诊断线粒体疾病的新方法,也提供了一种新的药物靶标。

线粒体——为肌肉、大脑和身体的所有其他细胞制造能量的细胞器——通过与其他线粒体融合并交换它们的内容物从而修复它们的损坏的组件。受损的零件被隔离开用于回收,并且被健康的线粒体提供的功能正常的蛋白质取代。

尽管融合是许多类型的细胞中的一种主要的线粒体质量控制方法,科研人员却对骨骼肌的这种修复机制感到困惑。骨骼肌是一种持续依赖线粒体提供能量的组织,这就使频繁的修复工作成为了一种必然。然而,线粒体在肌细胞拥挤的纤维之间被挤压得如此厉害,以至于大多数科研人员认为在这种类型的组织中,线粒体不可能融合。

融合可能对于正常的肌功能具有重要性的一个迹象来源于对两种线粒体疾病的研究,这两种疾病分别是常染色体显性视神经萎缩(ADOA)和一种腓骨肌萎缩症(CMT)。这两种疾病共有的一个症状是肌无力,患这两种病的病人的参与线粒体融合的3个基因中的一个基因携带了一个突变。

为了研究肌肉中的线粒体是否确实可能融合从而再生,该研究的第一作者、美国托马斯•杰弗逊大学的博士后研究人员Veronica Eisner博士创造了一个系统从而用两种不同的颜色标记大鼠骨骼肌的线粒体,然后观察它们是否混合。首先,她培育了一个大鼠模型,其线粒体一直表达红色。她还对这些细胞中的线粒体进行了遗传改造,从而在被激光击中的时候变成绿色,制造出了在这种红色背景中的一片片绿色线粒体。让她吃惊的是,这些绿色线粒体不仅与红色的线粒体混合、交换了内容物,而且还能够运动到之前只有红色线粒体的其他区域。Eisner博士说,这些结果令人兴奋,它们“首次展示了线粒体融合发生在肌细胞里”。

由托马斯•杰弗逊大学MitoCare中心主任、病理、解剖与细胞生物学系教授、医学博士、理学博士Gyorgy Hajnoczky领导的这个研究组然后证明了线粒体融合蛋白(Mfn)Mfn1在骨骼肌细胞中最重要。一旦他们识别出了Mfn1,他们就有能力检验线粒体融合是不是酗酒等其他种类的肌无力的元凶。酗酒的一个长期症状是失去肌肉力量。这组科研人员证明

了定期摄取酒精饮食的大鼠的Mfn1的丰富程度降低了至多50%,而其他融合蛋白没有发生变化,这种减少伴随着线粒体融合的大规模减少。当Mfn1恢复的时候,线粒体融合也恢复了。他们还把Mfn1以及线粒体融合的减少与肌肉疲劳增加联系了起来。

“酒精可能对参与线粒体融合的这个基因产生了具体的影响,这提示其他环境因素可能也具体地改变了线粒体融合与修复,” Hajnoczky博士说。

“这项研究提供了更多的证据,支持了一种概念,即分裂与融合——或者说线粒体动态——可能不仅仅是我们知道的一小部分线粒体疾病的原因,” Hajnoczky博士说。“此外,了解参与这个过程的蛋白质,为我们提供了开发一种药物的可能性。”





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