廣東省科學院微生(shēng)物(wù)研究所等揭示骨骼肌衰老和鐵死亡發生(shēng)新機制

發布時間:2021-05-19          浏覽量:1624

 

本報訊(記者朱漢斌 通訊員(yuán)李誠斌)廣東省科學院微生(shēng)物(wù)研究所、華南(nán)應用微生(shēng)物(wù)國家重點實驗室研究員(yuán)謝黎炜團隊首次報道了骨骼肌衰老Tfr1-Slc39a14(轉鐵蛋白(bái)受體(tǐ)1—溶質載體(tǐ)家族39成員(yuán)14)的功能轉化,可促進骨骼肌鐵離(lí)子吸收、蓄積并誘發骨骼肌鐵死亡的發生(shēng)。相關研究近日發表于《惡病質、肌肉減少症和肌肉》。

 

骨骼肌是人體(tǐ)運動系統中(zhōng)最大(dà)也是最重要的構成組織,在機體(tǐ)運動和糖脂代謝穩态調控方面發揮至關重要的作用。鐵死亡是一(yī)種新近确定的獨特的細胞死亡途徑,它是一(yī)種依賴于鐵離(lí)子和活性氧,通過脂質過氧化物(wù)的累積導緻細胞損傷的死亡模式。鐵是維持骨骼肌正常生(shēng)理功能所必需的。一(yī)般而言,鐵經小(xiǎo)腸上皮細胞吸收後,進入血液循環,以轉鐵蛋白(bái)(Trf)結合鐵的形式與膜表面Trf受體(tǐ)1(Tfr1)結合,進而被内吞和吸收。Tfr1蛋白(bái)普遍存在于肝髒、脂肪和骨骼肌等組織。

 

研究人員(yuán)利用轉錄組測序比較分(fēn)析了不同年齡段(2、8、40、60和80周齡)C57小(xiǎo)鼠骨骼肌基因表達譜,數據分(fēn)析顯示,Tfr1和Slc39a14表達分(fēn)别呈現與小(xiǎo)鼠年齡增長的負相關和正相關關系。Tfr1蛋白(bái)在衰老小(xiǎo)鼠骨骼肌和肌衛星細胞中(zhōng)表達下(xià)調,以及鐵離(lí)子在衰老骨骼肌中(zhōng)累積、非飽和脂肪酸合成增加和谷胱甘肽代謝紊亂,進一(yī)步誘發衰老小(xiǎo)鼠骨骼肌鐵死亡;鐵死亡抑制劑腹腔注射能夠顯著抑制衰老小(xiǎo)鼠骨骼肌鐵死亡,改善衰老小(xiǎo)鼠的運動機能。

 

此外(wài),該團隊首次報道了伴随骨骼肌衰老,Tfr1表達降低、Slc39a14表達升高,且在衰老小(xiǎo)鼠骨骼肌細胞膜表面富集,增加非轉鐵蛋白(bái)結合鐵吸收,導緻骨骼内遊離(lí)鐵離(lí)子的累積,誘發骨骼肌鐵死亡的發生(shēng)。

 

研究人員(yuán)還發現在骨骼肌損傷再生(shēng)時,肌衛星細胞Tfr1敲除的小(xiǎo)鼠出現嚴重的再生(shēng)障礙,且伴随鐵離(lí)子累積、非飽和脂肪酸合成、谷胱甘肽代謝紊亂以及脂質過氧化,誘發骨骼肌鐵死亡的發生(shēng)。

 

該研究爲骨骼肌衰老和相關疾病的治療提供了新靶點和新思路。

 

 

 

文章來源:中(zhōng)國科學報