研究揭示蛋白CaVbeta1E维持肌肉质量机制

　　骨骼肌是人体最丰富的组织（约占40％），在运动和重要功能（心率和呼吸）中起着至关重要的作用。在衰老过程中，绝大多数人会出现肌肉数量、质量和强度的损失，这被称为肌肉减少症（sarcopenia）。世界卫生组织（WHO）于2016年宣布这种导致残疾和依赖的状态为疾病。

　　在一项新的研究中，来自法国索邦大学等研究机构的研究人员通过研究小鼠的年轻肌肉和衰老肌肉，鉴定出一种激活蛋白因子GDF5的蛋白：CaVbeta1E。一种涉及这种蛋白的机制通过维持衰老小鼠的肌肉质量和强度来阻止肌肉减少症的产生。他们在人类中发现了CaVbeta1E蛋白，并证实它的表达与老年人肌肉质量的丧失有关。这项研究为开发针对衰老相关的肌肉萎缩的治疗策略开辟了一个新的领域。相关研究结果近期发表在Science Translational Medicine期刊上，论文标题为“An embryonic CaVβ1 isoform promotes muscle mass maintenance via GDF5 signaling in adult mouse”。

图片来自France Pietri-Rouxel, Sestina Falcone。

　　肌肉减少症指的是是从50岁开始，整个肌肉组织的数量、强度和质量逐渐丧失，这可能最终导致初始肌肉质量减少30％以上。其后果是是多方面的：跌倒的风险增加（65岁以上的人死亡的主要原因与受伤有关）、住院时间的延长、传染风险和依赖性。肌肉减少症在2016年被世界卫生组织认定为“疾病”，目前影响五分之一的55岁以上欧洲老人（到2045年为3000万人）：这是一个重大的公共卫生问题。

　　肌肉质量取决于神经支配和兴奋（神经）-收缩（肌肉）偶联。它可以随着环境的变化而变化，它可以增加（肥大），比如在肌肉训练后；它也可能发生下降（萎缩），比如长期不活动、神经损伤、病理情况下或者衰老期间。当萎缩发生时，肌肉作出反应并限制肌肉的丢失。

　　作为预防和/或治疗肌肉减少症的一部分，论文通讯作者France Pietri-Rouxel和Sestina Falcone确定了CaVβ1E蛋白在成年小鼠肌肉中的作用。CaVβ1E通常是一种在胚胎的肌肉中表达的蛋白。在外周神经发生变化后，他们首次观察到这种蛋白质在成年肌肉中重新表达。它激活GDF5来抵抗由于去神经支配而导致的肌肉萎缩。在衰老过程中，一种涉及CaVbeta1E蛋白的机制被削弱，从而导致肌肉无法响应它的质量损失。他们测试了78周龄小鼠（相当于人类70年）中CaVbeta1E或GDF5过表达的功效。经过数周的治疗，这些小鼠不再失去肌肉质量并获得肌肉强度。根据这些进展，他们确定了人类中CaVbeta1E蛋白（hCaVbeta1E）的存在，并表明它的表达下降与老年人中的肌肉质量损伤相关。目前，他们正在研究可在衰老过程中保持肌肉数量、强度和质量的临床前和临床应用。