我们都老去。尽管在现代时代人类的预期寿命大幅增加，但我们仍然面临着随着年龄增长身体不可避免的健康问题。例如，肌肉质量和功能的下降会导致虚弱和萎缩。这是一个在日本这样的超级老龄化社会中尤为紧迫的问题，因为人们虽然活得更久，但如果没有适当的肌肉力量，生活质量可能会大幅下降。
在可能最终导致针对与年龄相关的肌肉萎缩的靶向疗法的研究成果中，九州大学的一组研究人员开发了一种新的抗体，该抗体可以靶向并防止肝细胞生长因子（HGF）的功能障碍。HGF是骨骼肌发育、再生和修复的关键因素。他们的研究结果发表在《Aging Cell》杂志上。
肌肉的生长和再生依赖于一种称为卫星细胞的干细胞群体。当你训练肌肉或受伤时，这些卫星细胞会被激活以形成新的肌纤维。HGF是告诉卫星细胞构建新肌肉的关键激活因子之一。
“今年早些时候，我们的团队发现HGF会经历一个称为硝化的过程。这是当一个二氧化氮分子附着在蛋白质上的酪氨酸氨基酸上时发生的现象，”领导这项研究的农业学教授龙一田村解释说，“这在生物学中是一种常见的修饰。然而，我们发现HGF在硝化后会失去其生理活性，而且这种现象会随着年龄的增长而累积。”
基于这一发现，田村和他的团队希望找到一种方法来阻止HGF蛋白的硝化。最有效的方法之一是开发能够结合到蛋白上并阻止其被硝化的抗体。
“具体来说，硝化发生在HGF的第198位和第250位酪氨酸氨基酸上。因此，我们使用大鼠细胞培养物开发并筛选了一系列特异性结合这些区域并阻止硝化的抗体，”田村继续说道，“经过一系列测试，我们找到了两种候选抗体：1H41C10和1H42F4N。抗体1H42F4N阻止了第198位酪氨酸的硝化。令人惊讶的是，1H41C10同时阻止了两个酪氨酸位点的硝化。”
通过进一步测试，研究团队发现新抗体不会干扰HGF本身的活性，这意味着它仍然可以激活卫星细胞。
研究团队对他们的新发现及其在开发治疗与年龄相关的肌肉萎缩和其他与受损肌肉再生相关的健康状况的新疗法方面的巨大潜力感到兴奋。
“当然，在我们看到人类应用之前还需要进行更多的工作，但我们对我们工作的巨大潜力感到鼓舞，”田村总结道，“HGF在全身各种组织和器官中具有众多重要功能。通过进一步研究，我们可能会发现HGF在其他病理学中的其他治疗应用。”
更多信息：田中沙纪等人，《体外免疫预防肌源性干细胞激活剂HGF的硝化/功能障碍，为开发针对与年龄相关肌肉萎缩的策略》，《Aging Cell》（2024）。DOI: 10.1111/acel.14337
期刊信息：Aging Cell
提供者：九州大学
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