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科学家发现一种能够超charge衰老肌肉修复的化合物

Science Daily2026年7月24日 13:37

骨骼肌在衰老过程中通常较早开始恶化。随着时间的推移,这可能导致力量丧失、疤痕增加、肌肉组织内脂肪积累以及快速收缩纤维的下降,这些纤维支持快速而有力的运动。九州大学农业学院的龙一·辰巳教授领导的研究小组发现了一种可能保护并增强参与肌肉修复的重要信号的分子。这一研究成果发表于2026年7月24日的《科学报告》上。 身体如何激活肌肉修复 该研究集中在肝细胞生长因子(HGF)上,这是一种帮助启动骨骼肌修复的蛋白质。在正常情况下,HGF permaneces inactive 在包围肌肉纤维的结构网络中。当肌肉组织受伤或受到机械刺激时,HGF被释放。然后,它附着在卫星细胞上的c met受体上,这些卫星细胞是负责维持和修复骨骼肌的干细胞。这一信号使细胞脱离其不活跃状态,允许它们繁殖、成熟并帮助重建受损的肌肉纤维。衰老可以干扰这一修复系统。研究小组之前的研究发现,HGF可以经历一种称为硝化的化学修饰。在此过程中,硝基团被添加到蛋白质的两个位置,Y198和Y250。这些位点位于HGF用于连接c met的同一区域。在硝化发生后,HGF无法有效附着于受体。研究人员将损坏的蛋白质比作一个生锈的钥匙,无法再匹配它的锁。这种功能的丧失可能是老年人肌肉萎缩和再生减少的潜在原因之一。辰巳解释说:“随着年龄的增长,HGF并不是必然缺失的,而是在产生后可能被化学改变。这使我们想知道,是否一种具有强抗氧化能力的化合物可能通过防止硝化或弥补其所造成的功能丧失来保护HGF。” 测试基于硫的抗氧化剂 科学家研究了两种具有强抗氧化特性的化合物:谷胱甘肽三硫化物(GSSSG)和硫辛酸三硫化物(LASSS)。这两种化合物都是三硫化物,属于一类包含三种按顺序连接的硫原子的分子。这些化合物因其独特的硫化学和参与氧化还原反应的能力而在制药研究中受到越来越多的关注。早期实验表明,GSSSG和LASSS都减少了HGF上Y198和Y250位点的硝化。然而,两种化合物都未能完全恢复蛋白质与其受体的结合能力。研究人员随后提高了HGF与三硫化物的摩尔比,从1:4000提高到1:8000。 LASSS创造了更强的HGF信号 提高的浓度产生了意想不到的结果。当HGF与LASSS混合时,它与c met的结合能力超过了未处理HGF的两倍。该蛋白质还对硝化造成的功能丧失变得更加耐受,尤其是在Y198上。这一改善仅在LASSS的情况下出现,GSSSG未能产生相同的效果。“这超出了我们的预期,”辰巳评论道。“我们知道三硫化物具有多种生物功能,但我们从未想到仅仅将HGF与LASSS混合就会产生如此显著的效果。我们得到的结论是,LASSS不仅仅是中和反应分子。它可能直接与HGF相互作用并诱导细微的结构变化,创造出一种增强的‘超级HGF’形式,更强地结合c-met并抵抗硝化。”这些发现表明,LASSS可能以有益的方式直接改变HGF的结构。该化合物不仅仅充当抗氧化剂,而是可能创造出一种更活跃的蛋白质形式,能够更强地与其受体连接,并抵御化学损伤。 小鼠模型中的良好结果 为了确定这种保护效应是否也可以在活体组织中发生,研究小组在因尾悬吊而导致肌肉萎缩的小鼠中测试了LASSS。接受LASSS处理的小鼠在该程序前的硝化水平显著低于未处理的小鼠。再次,GSSSG未能提供可测量的保护。这些结果表明,LASSS的有益效果不限于涉及分离蛋白质的实验室实验。然而,需要在衰老动物中进行更多研究,以确定LASSS在体内是否安全有效。 保存肌肉的可能策略 这一发现可能支持开发新的方法,以维持老化、长时间卧床休息和其他涉及长时间不活动的情况下的肌肉修复。研究人员相信,LASSS对HGF的影响可能适用于多个物种,包括人类以及猫狗等伴侣动物。在未来,该方法可能有助于人们维持力量、独立性、生活质量和更长的健康寿命。

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