自噬新发现可能会改善与年龄和癌症相关的肌肉退化

　　

随着全球人口迅速老龄化，影响数百万老年人并严重降低其生活质量的肌肉减少症正在成为一个紧迫的公共卫生问题。现在，杜克大学-新加坡国立大学医学院的科学家们的一项新发现可能会改善这种疾病的治疗方法。

在这项发表在《Autophagy》杂志上的研究中，科学家们发现，一种叫做DEAF1(变形表皮自调节因子-1)的蛋白质的水平需要维持在最佳水平，以维持肌肉的修复和再生——这一过程往往会随着年龄的增长或癌症等疾病而出现缺陷。这一发现可能会导致与肌肉退化有关的疾病，如肌肉减少症和恶病质的新治疗方法。

这项研究强调了肌肉干细胞的作用，它对肌肉的修复和再生很重要。这些特化的细胞代替受伤或压力后受损或丢失的肌肉组织。随着年龄的增长，肌肉干细胞变得越来越不有效，导致肌肉减少症中的肌肉损失。

在探索DEAF1在肌肉干细胞功能和再生中的作用时，研究人员发现DEAF1调节自噬，这是一个允许细胞消除和回收受损成分的重要过程。为了维持肌肉健康，肌肉干细胞的有效自噬是必不可少的。研究表明，DEAF1在控制这一过程中起着至关重要的作用。

杜克大学-新加坡国立大学癌症与干细胞生物学项目研究员Goh Kah Yong博士与杜克大学-新加坡国立大学综合生物学和医学博士项目候选人Lee Wen Xing女士共同撰写了这项研究，他解释说:“当DEAF1水平过高或过低时，它会破坏我们细胞中这一关键的清理过程。升高的DEAF1水平会抑制自噬，导致受损蛋白在肌肉干细胞中积聚，导致细胞死亡。另一方面，DEAF1水平不足会导致过度的自噬，通过破坏肌肉细胞的修复和生存能力来损害肌肉细胞。维持平衡的DEAF1水平对肌肉健康和有效再生至关重要。”

虽然年龄减少了肌肉的修复和维持，但减少DEAF1水平可能通过促进细胞清理过程来恢复平衡，从而提高肌肉干细胞的存活率和创造新肌肉组织的能力。这可以抵消衰老对肌肉组织的一些不利影响，潜在地减少肌肉损失，改善整体肌肉健康。这种治疗方法可以将DEAF1调整到对患有肌肉减少症的老年人有益的水平。肌肉减少症是一种常见的与年龄有关的疾病，其特征是肌肉质量和力量逐渐减少。

肌肉减少症会严重影响一个人进行日常活动的能力，降低行动能力和独立性。此外，它还增加了跌倒和骨折的易感性，并增加了整体的脆弱性。

杜克大学-新加坡国立大学癌症和干细胞生物学项目的助理教授Tang Hong-Wen是该研究的主要作者，也是Diana Koh创新癌症研究基金的第一位获得者，他指出:

“DEAF1和肌肉干细胞都是由一组被称为FOXOs的蛋白质调节的。在肌肉干细胞中，FOXOs作为一个关键的上游调节因子，维持适当的水平，这对平衡自噬至关重要。”

然而，随着人们年龄的增长，FOXO的活动会减少，从而破坏耳聋平衡，导致肌肉修复和再生受损。有趣的是，FOXO激活剂的临床前试验已显示出恢复DEAF1平衡和改善肌肉再生，尤其是随着年龄的增长。

管理恶病质相关的肌肉损失

旨在改变DEAF1水平的策略也可以使患有恶病质的癌症患者受益，恶病质是一种以显著肌肉萎缩为特征的严重疾病。恶病质与肌肉减少症不同，它与癌症等慢性疾病有关，涉及不同的潜在机制。因此，治疗策略应针对与每种疾病相关的特定生物学途径。

该研究表明，恶病质中FOXO蛋白水平升高导致DEAF1蛋白水平降低，从而刺激自噬。然而，与肌少症不同的是，在肌少症中，增加的自噬可能有助于肌肉修复，而在恶病质中，过度的自噬会加重肌肉萎缩。相反，在恶病质中，增加DEAF1水平可能会减缓肌肉损失，从而改善患者的预后和生活质量。

尽管在肌肉减少症和恶病质中都观察到肌肉损失，但这些疾病的基本机制完全不同。杜克-新加坡国立大学高级副院长Patrick Tan教授说：“了解这些差异对于开发针对各种情况下肌肉损失的特定潜在原因的靶向治疗至关重要。随着全球人口老龄化和癌症等慢性疾病变得越来越普遍，这些见解对于改善受这些具有挑战性的疾病影响的人的健康结果和生活质量至关重要。”

研究人员还在研究DEAF1在其他组织中的作用，希望能发现新的见解，从而为其他健康状况带来创新的治疗方法。

杜克-新加坡国立大学是医学教育和生物医学研究领域的全球领导者，将基础科学研究与转化技术相结合，更好地了解常见疾病，开发新的治疗方法，以改善新加坡及其他地区人民的生活。