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一种运动调节的非编码RNA可以对抗肌肉老化

导读 在 EPFL、NTNU 挪威和 CBMR 丹麦实验室之间的联合合作努力中,研究人员在科学转化医学中检查了运动对骨骼肌非编码 RNA 基因的分子影...

在 EPFL、NTNU 挪威和 CBMR 丹麦实验室之间的联合合作努力中,研究人员在科学转化医学中检查了运动对骨骼肌非编码 RNA 基因的分子影响。在这项研究中,他们发现了长链非编码 RNA“CYTOR”,并研究了它在啮齿动物、蠕虫和人类细胞骨骼肌中的作用。

骨骼肌在运动时表现出显着的可塑性,但同时也是我们受衰老影响最大的器官之一。骨骼肌老化的特点是估计老年人每年损失约 1% 的肌肉质量和约 3% 的肌肉力量,导致衰老期间肌肉质量的累积净损失超过 30%。肌肉减少症进一步加剧了这一过程,这是一种退行性疾病综合征,预计其在老龄化社会中的患病率将大幅增加。

研究小组发现,长链非编码 RNA CYTOR 的表达是由运动诱导的,但在啮齿动物和人类骨骼肌衰老过程中会下降。使用各种遗传工具抑制或重新表达衰老肌肉中的长链非编码 RNA CYTOR 表明,CYTOR 增强了肌源性分化,特别有利于快速肌源性命运。

该研究的第一作者 Martin Wohlwend 指出:“这一发现让我们特别感兴趣,因为众所周知,快肌纤维会随着衰老而恶化。因此,我们假设非编码 RNA 基因疗法可以为老化的肌肉带来益处。” .事实上,CRISPR 介导的老年小鼠骨骼肌 Cytor 表达的重建改善了肌肉形态和肌肉功能。

为了研究人类 CYTOR 的遗传效应,研究人员鉴定并表征了位于 CYTOR 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 基因座上携带特定等位基因构型的个体在骨骼肌中显示出更高的 CYTOR 水平,遗传关联研究显示这些老年人的 6 分钟步行能力得到改善。CYTOR 在衰老中的益处通过在秀丽隐杆线虫的衰老肌肉中强制表达人类 CYTOR 得到进一步证明,这改善了构成蠕虫健康跨度的几个表型参数。

为了阐明长链非编码 RNA CYTOR 的机制,Johan Auwerx 教授的实验室随后转向检查 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 在其他基因和已知决定肌肉纤维类型的转录因子的结合位点重新配置染色质可及性。

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