科学家发现了负责调节肌肉细胞的新基因

多伦多，2019年5月22日——约克大学的科学家发现了一组独特的基因，这些基因在肌肉细胞的基因表达和分化中发挥作用，这可能会带来新的治疗靶点，以防止肌肉癌的扩散。

研究人员分析了肌肉细胞中的基因网络，发现Smad7和-连环蛋白在体内协同调节肌肉细胞的分化、生长和修复。当这些调节蛋白协同工作时，它们控制正常基因表达的方式，导致正常的骨骼肌细胞。

这项发表在《细胞死亡与疾病》杂志上的研究表明，Smad7和-连环蛋白复合物之间的功能失调关系会导致肌肉细胞分化受损——这是一些软组织癌症(如横纹肌肉瘤)的标志。这种罕见的癌症通常影响儿童，形成于软组织，主要是骨骼肌组织，有时也形成于膀胱或子宫等中空器官。

科学系生物学教授约翰麦克德莫特(John McDermott)说：“在这些横纹肌肉瘤细胞中发生的是，它们具有与肌肉细胞相似的特征，但不同的是，正常的肌肉细胞不会分裂。学习是一个有贡献的作者。

麦克德莫特说，这些细胞在功能和表型上看起来像肌肉细胞，但它们不会停止分裂，这就是它们在身体不同部位形成肿瘤的原因。

“我们的想法是，这些细胞在分化过程中出现缺陷的部分原因是它们会停止分裂，因为信号通路存在异常，-连环蛋白复合物会在这些细胞中降解。控制，”麦克德莫特说。“如果我们能稳定这些细胞中的-连环蛋白和Smad7复合物，你可能会鼓励它们分化并停止增殖，这意味着你必须阻止这些细胞在肿瘤中生长。”

这项研究是在约克的肌肉健康研究中心进行的，该中心是加拿大第一个这样的研究中心，重点是骨骼肌对加拿大人整体健康和福祉的重要性。这一新的分子遗传学发现可能导致针对这些特定分子的癌症治疗策略。

这项研究还定义了肌肉萎缩和癌症治疗干预的新分子靶点。

麦克德莫特说：“在你知道事情是如何正常工作之前，很难针对任何特定的东西，所以在评估癌细胞的异常功能之前，确定分子的正常功能非常重要。“通过这种方式，可以将特定的分子作为治疗目标来开发治疗这种疾病的药理学，或者在某些情况下，可以使用现有的药理学。”

该研究团队由博士生Soma Tripathi领导，包括研究助理和医生Tetuaki Miyake，专注于理解转录因子在安排组织特异性基因表达和分化中的作用。他们通过识别肌肉发育过程中参与转录调节的脱氧核糖核酸结合蛋白来做到这一点。该研究还发现了一种新的肌肉再生调节剂，这也可以为制药行业开辟一种新的治疗方法，解决老龄人群肌肉正常但较弱的流失问题。

特里帕蒂说：“肌肉再生是一个高度复杂的过程，由各种转录因子控制，这些转录因子通过与基因组中的特定基因结合，从本质上帮助开启或关闭基因的蛋白质。“我们认为，两种转录因子Smad7和-连环蛋白在肌肉发育和修复所需的特定基因表达模式中起着关键作用。”