LASSS增强了HGF与一种对肌肉修复至关重要的受体的结合
- 在实验室实验中，LASSS使HGF与c-met受体的结合增强了一倍以上
- HGF参与卫星细胞的激活，这些细胞有助于修复肌肉组织
- 这些试验描述的是分子层面的作用，并未证明其能治疗与年龄相关的肌肉功能丧失
年龄增长会削弱肌肉修复系统
骨骼肌使人能够移动、举起物体并保持姿势，但随着年龄增长，肌肉力量和修复能力可能下降。随着时间推移，组织中可能会积聚脂肪沉积和瘢痕性改变，而快速、有力运动所需的特化肌纤维数量也可能减少。这些变化影响的不只是身体机能：日常活动会变得更加困难，行动能力和独立性也会逐渐减弱。
日本研究人员研究了一种可能与肌肉再生能力下降有关的机制。九州大学农学部龙一·辰巳教授领导的团队，将研究重点放在蛋白质HGF及其与细胞受体的相互作用上。研究成果发表于《Scientific Reports》期刊。作者认为，这些发现可能为一种新方法奠定基础，但并未声称已研发出成熟疗法，也未证明存在能够阻止年龄相关变化的方法。
骨骼肌有一套自身的修复系统，可以在磨损和损伤后进行恢复。卫星细胞在其中发挥着重要作用。这类专门的干细胞位于肌纤维旁边，通常处于不活跃状态，但有需要时可以被激活、增殖并转化为肌肉细胞。因此，它们参与受损组织的修复。修复过程能否有效启动，取决于多种因素，其中包括传递给细胞的分子信号。
HGF向卫星细胞传递信号
其中一种信号由一种称为肝细胞生长因子（HGF）的蛋白质传递。尽管名称如此，它的功能并不局限于肝脏：在肌肉中，它有助于激活卫星细胞。正常情况下，HGF存在于肌纤维周围的支持性物质中。当肌肉受损、运动或受到拉伸时，这种蛋白质可能会释放出来，随后与参与再生的细胞表面的 c-met 受体结合。
与 c-met 结合后，HGF有助于使卫星细胞从静止状态中苏醒。之后，这些细胞可以增殖、成熟，并参与修复肌纤维。在这一系统中，受体就像接收分子信号的节点：蛋白质与受体相互作用会触发细胞内的反应。因此，HGF的生成固然重要，维持其识别并激活 c-met 的能力也同样重要。如果这种接触受到干扰，肌肉自然修复过程中的一个环节就可能减弱。
该团队此前的研究发现，HGF可能发生硝化——这是一种化学修饰，会在蛋白质的特定位置连接硝基。这种变化可能改变蛋白质的性质，妨碍其正常发挥作用。研究人员在HGF中确定了两个易受影响的位置：Y198和Y250。两者都位于与c-met结合所必需的区域。如果这些位置发生硝化，蛋白质就更难与受体相互作用。
硝化会妨碍蛋白质与受体结合
作者认为，这或许可以解释部分随年龄增长而出现的再生能力减弱：HGF可能仍在持续生成，但已生成的蛋白质发生化学变化后，便无法向细胞传递信号。在这种情况下，问题并不只是生长因子本身不足。达津弥教授正是将这种可能性描述为寻找某种化合物的理由：这种化合物或许能够保护HGF免于硝化，或弥补硝化造成的功能损失。这种解释仍是一种推测性的机制，并非所有肌肉年龄相关变化的既定原因。
为了验证这一设想，研究团队研究了两种具有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）。抗氧化剂可以限制某些由活性分子引起的化学损伤。两种物质都属于三硫化物家族，其特征是由三个相连的硫原子组成的链。根据研究描述，这类分子能够参与氧化还原反应。
在最初的实验室试验中，GSSSG 和 LASSS 都减少了 HGF 两个易受影响位点的硝化。不过，这还不足以完全恢复该蛋白与受体结合的能力。因此，科学家调整了三硫化物相对于 HGF 的用量。来源指出，摩尔比从 1:4000 调整为 1:8000；在较高浓度下，研究人员观察到的效果超出了单纯减少蛋白质化学修饰的范畴。
LASSS增强了结合能力，但临床效果尚未验证
LASSS表现出尤为显著的效果：经其处理的HGF与c-met的结合强度是未经处理蛋白的两倍以上。换言之，实验中与受体相互作用的亲和力有所提高，这是向卫星细胞传递信号的重要环节。LASSS还提高了HGF抵抗硝化所致功能丧失的能力，尤其是在Y198位点。这些观察结果属于分子层面的测量，本身并不能证明受试者的力量或肌肉恢复能力有所改善。
在所述实验中，只有LASSS对结合的影响具有特异性。GSSSG也在早期减少了HGF的硝化，但并未同样增强其与c-met的相互作用。这一区别对结果解读很重要：两种化合物具有共同的抗氧化作用，并不能完全解释LASSS所产生的效果。研究指出，这种特定的三硫化物会对蛋白质与受体之间的相互作用产生独特影响，但所提供的数据并未确定这种增强究竟是如何产生的。
这项发现目前的实际意义仅限于帮助人们更好地理解肌肉修复的分子调控。所提供的描述介绍了有关 HGF、硝化作用和受体的实验室实验，但没有提及将 LASSS 作为治疗手段在人类身上进行测试，也没有报告它对日常活动能力的影响。因此，不能据此得出结论认为这种化合物能够预防与年龄相关的肌肉流失或恢复肌力。接下来的一个重要问题是，这种效果能否在所述实验之外得到证实，以及它是否适用于活体肌肉组织。
来源：ScienceDaily
