促进肌肉再生有“开关”

生命科学 2018年04月24日

日本九州大学生体防御医学研究所的大川恭行教授、原田哲仁助教和前原一满助教组成的研发小组,与早稻田大学的胡桃坂仁志教授、东京工业大学的木村宏教授、德岛大学的竹本龙也教授、长崎大学的小野悠介副教授通过共同研究,发现了促进小鼠骨骼肌再生所必需的一种新型组蛋白,这是以前从未发现过的。

组蛋白是一种蛋白质,其作用相当于绕线板,用来把记录遗传信息的长达2米的丝状DNA有效地收纳于数微米以下的细胞核内。大川教授等人2015年新发现了14种组蛋白亚种,受到全世界的关注,不过这些亚种的功能并未解明。

大川教授等人发现的这些组蛋白亚种中,有一种名为H3mm7的组蛋白对肌肉再生非常重要。小鼠肌肉(骨骼肌)中存在的为数不多的肌肉干细胞内含有大量H3mm7。发生肌肉损伤时,肌肉干细胞会迅速繁殖分化,在短时间内进行肌肉再生。这样能使在生物体内占最大体积的肌肉保持稳态。研究发现,缺少H3mm7基因的小鼠虽然肌肉干细胞的数量相同,但受损肌肉的再生比较缓慢。之后的解析发现,组蛋白H3mm7通过在肌肉干细胞内使DNA变得松弛,能让细胞内的基因更容易发挥作用。随着这一机理的明确,今后有望将其应用于干细胞研究和再生医疗。

这次的研究成果已于2018年4月11日(周三)上午10点(英国时间)发表在英国科学杂志《自然通讯》(Nature Communications)上。

<参考图>

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为修复(再生)因蛇毒等受损的骨骼肌,骨骼肌干细胞会提高肌肉再生所需的基因的表达,并分化成肌肉组织,由此进行修复。而缺少H3mm7基因的骨骼肌细胞不会促进肌肉再生所需基因的表达,会导致骨骼肌发生不完全再生。

文 客观日本编辑部

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