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 RNACYTOR表明,CYTOR增强了肌源性分化,特别有利于快速肌源性命运。“我们对这一发现特别感兴趣,因为众所周知,快肌纤维会随着年龄的增长而恶化。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”,该研究的第一作者 Martin Wohlwend 指出。事实上,CRISPR 介导的Cytor 重建在老年小鼠骨骼肌中的表达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一个表达数量性状基因座 (eQTL),该基因座位于CYTOR基因组基因座附近的骨骼肌增强子元件内。在遗传标记 rs74360724 基因座上携带特定等位基因配置的个体在骨骼肌中显示出更高的CYTOR水平,并且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 RNACYTOR 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。
通过研究非编码 RNA 基因,该研究揭示了一个有趣的基因组实体,RNA 递送的最新进展为该基因组提供了治疗前景。
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