杜氏肌营养不良的肌肉和脾脏之间的“串扰”

杜氏肌营养不良肌脾之间的“串扰”
图中显示了Duchenne小鼠脾脏中蛋白质浓度降低(左)和增加(右)时潜在的蛋白质-蛋白质相互作用模式的概述。来源:梅努斯大学

杜氏肌营养不良症(DMD)是儿童最常见的肌肉疾病,通过x连锁隐性遗传遗传。特点是进行性肌肉萎缩。这种疾病通常导致不到30岁的人死亡。梅努斯大学(爱尔兰)和波恩大学的研究人员在患有杜氏病的小鼠中发现了营养不良肌肉和淋巴系统之间的联系。研究结果已发表在该杂志上iScience

杜氏病的肌肉萎缩是由于缺乏肌萎缩蛋白引起的细胞骨架的。在脊椎动物中,营养不良蛋白存在于纤维膜,是重要的肌肉收缩。虽然该病主要是由缺陷单基因(DMD基因)引起的,但作为一种主要的神经肌肉疾病,它对非肌肉组织和器官系统也有深远而复杂的健康相关影响。

近年来,波恩大学生理研究所的Dieter Swandulla教授和爱尔兰国立大学Maynooth的Kay Ohlendieck教授联合研究小组使用质谱蛋白质分析(蛋白质组学)表明,杜氏肌营养不良会导致包括心脏、大脑、肾脏和肝脏在内的许多器官以及唾液、血清和尿液中各自的蛋白质组(蛋白质组)发生变化。

寻找疾病特异性标记蛋白

资深作者Swandulla教授说:“蛋白质组学是一种可靠而有效的分析方法,用于识别疾病特异性标记蛋白,提供有关疾病病程、可能的治疗靶点和治疗干预有效性的信息。”

在目前的研究中,研究人员在患有杜氏肌营养不良症的小鼠中使用蛋白质组学来模拟骨骼肌和脾脏在肌营养不良蛋白缺乏的情况下是如何相互影响的。脾起着关键的作用并且位于腹腔靠近胃的地方。它能确保淋巴细胞的增殖它还储存单核细胞型免疫细胞,并处理老化的红细胞。

杜氏肌营养不良肌脾之间的“串扰”
蛋白质组分析的“热图”:该图基于建筑物的热图像,显示了杜氏小鼠与未患病对照组蛋白质组分析的差异。来源:梅努斯大学

研究人员利用杜兴小鼠首次解码了脾脏的蛋白质组(蛋白质组),并将其与健康对照动物进行了比较,并为该器官创建了全面的蛋白质档案。“与对照组相比,患有杜氏病的小鼠脾脏的蛋白质组学特征发生了许多变化,”爱尔兰国立大学梅努斯分校的凯·奥伦迪克教授说。

此外,研究人员首次发现了一种较短形式的抗肌萎缩蛋白(DP71),它在脾脏中作为一种蛋白质合成。Swandulla说:“这种肌萎缩蛋白变体显然不受这种疾病的影响,因为它在杜氏小鼠中没有变化。”“串扰”特别表现为,由于长形式营养不良蛋白的丢失,脾脏中的大量蛋白质急剧减少。“这包括参与脂质运输和代谢、免疫反应和炎症过程的蛋白质。”

淋巴系统的次级效应

此外,该研究还提供了证据,证明长形式肌营养不良蛋白的丧失,如骨骼肌中的杜氏肌营养不良症所观察到的那样,显然会在淋巴系统中引起次要影响。“这是骨骼肌和淋巴系统之间真正的‘相声’,”梅努斯大学的首席作者保罗·道林博士说。

例如,当电话中有另一段对话的干扰覆盖,可以在背景中听到时,就会使用“串扰”一词。在杜氏肌营养不良症的具体病例中,“串扰”特别表现为,短形式的肌营养不良蛋白仍然在脾脏中正常产生,但在其他蛋白质物种中,蛋白质组学特征发生了破坏性变化。

研究人员指出,研究结果表明,炎症过程发生在Duchenne过程的机制值得特别注意。这是因为这些炎症机制是肌纤维退行性变的重要特征,并对肌纤维退行性变的进展有重要贡献.“具体的相互作用因此,免疫系统缺陷可能会开辟新的治疗方法,”斯旺杜拉教授说。

更多信息:Paul Dowling等人。由于与肌营养不良蛋白缺陷骨骼肌的病理生理串扰,脾脏中蛋白质组范围的变化,iScience(2020)。DOI: 10.1016 / j.isci.2020.101500
期刊信息: iScience

所提供的波恩大学
引用:杜氏肌营养不良症中肌肉和脾脏之间的“串音”(2020,8月27日)检索于2022年11月26日,从//www.pyrotek-europe.com/news/2020-08-crosstalk-muscle-spleen-duchenne-muscular.html
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