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        發(fā)現(xiàn)酶LSD1調(diào)節(jié)肌纖維類型分化
        
			
        
				2019-04-22 11:24:44
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        我們的身體將食物轉(zhuǎn)化為能量，用于所有生命活動這些代謝過程使細胞產(chǎn)生能量(合成代謝)并從營養(yǎng)物質(zhì)中消耗能量(分解代謝)。在最近日本熊本大學(xué)對分子胚胎學(xué)和遺傳學(xué)研究所(IMEG)的持續(xù)研究項目進行的更新中，研究人員發(fā)現(xiàn)LSD1酶可抑制線粒體代謝相關(guān)基因的表達和合作的慢肌基因跟他們。
        

        發(fā)現(xiàn)酶LSD1調(diào)節(jié)肌纖維類型分化
        

        所有細胞均調(diào)節(jié)與代謝相關(guān)的基因表達，并適應(yīng)環(huán)境變化，如營養(yǎng)，供氧，運動和溫度。當(dāng)氧氣充足時，正常細胞利用線粒體代謝產(chǎn)生能量，而當(dāng)氧氣稀缺時，正常細胞利用糖酵解(主要使用糖代謝)產(chǎn)生能量。當(dāng)這些機制之間的代謝發(fā)生變化時，細胞代謝基因組的功能發(fā)生很大變化。但是，這些變化的機制仍然未知。
        

        通常，基因功能由轉(zhuǎn)錄因子的狀態(tài)和基因組修飾(化學(xué)變化)決定。修飾的基因組被稱為表觀基因組，包括DNA甲基化和基因調(diào)節(jié)蛋白的修飾，稱為組蛋白，DNA包裹在其中。在這些修飾中，組蛋白賴氨酸的甲基化是表觀基因組的重要部分。它是通過甲基化酶將甲基基團連接到組蛋白和去除它們的去甲基化酶而產(chǎn)生的。
        

        2012年，熊本大學(xué)研究小組成為第一個展示去甲基化酶LSD1調(diào)節(jié)脂肪細胞能量代謝的機制(Nature Communications)。他們的研究證明了LSD1抑制線粒體代謝基因活性的機制，導(dǎo)致脂肪堆積和肥胖增加。此外，在2015年，他們發(fā)現(xiàn)LSD1抑制癌細胞中的線粒體代謝并在氧氣存在下促進糖酵解(癌癥研究)。因此，他們表明LSD1是一種表觀基因組修飾酶，它根據(jù)各種細胞的狀態(tài)調(diào)節(jié)代謝。
        

        骨骼肌肉作為體內(nèi)的代謝器官，在慢肌中快速肌肉和線粒體代謝中進行糖酵解。在最近的研究中，研究人員使用小鼠成肌細胞(C2C12細胞)分析基因表達和表觀基因組。他們發(fā)現(xiàn)LSD1抑制參與線粒體代謝的基因的表達和與它們配合的慢肌基因。發(fā)現(xiàn)LSD1在代謝相關(guān)的基因座和慢肌型基因座中積累以抑制基因功能。有趣的是，糖皮質(zhì)激素(一種主要的代謝控制激素)的作用促進了LSD1的降解并降低了LSD1蛋白。換句話說，當(dāng)LSD1被糖皮質(zhì)激素抑制時，成肌細胞在LSD1存在時分化為快肌纖維，而慢肌纖維則分化為慢肌纖維。從而，
        

        研究人員還發(fā)現(xiàn)，糖皮質(zhì)激素和LSD1的組合增強了代謝相關(guān)和慢肌類基因的功能。因此，LSD1在響應(yīng)環(huán)境的激素作用下協(xié)調(diào)控制骨骼肌分化和代謝。這被認(rèn)為在骨骼肌代謝中起重要作用。
        

        最近，已經(jīng)清楚肥胖和糖尿病具有共同的代謝病癥。癡呆，肌肉疾病和其他與年齡有關(guān)的疾病也是能量代謝功能衰退的結(jié)果。在老齡化社會中，肥胖和糖尿病患者骨骼肌中骨骼肌質(zhì)量(肌肉減少癥)和線粒體代謝的減少正引起人們的注意。可以預(yù)期該研究的結(jié)果可用于開發(fā)用于由衰老引起的骨骼肌功能障礙的新控制和預(yù)防方法的分子機制。
        

        該研究于2018年3月29日在線發(fā)表在Nucleic Acids Research雜志上。
        
			

			
          
        
			
        
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