﻿근육 건강은 지질 합성에 달려 있습니다

근육 건강은 지질 합성에 달려 있습니다 날짜: 2023년 3월 20일 원천: IMBA-오스트리아 과학 아카데미의 분자 생명 공학 연구소 요약: 유전병과 노화의 가장 흔한 허약 원인인 근육 변성은 지질 생합성 경로의 한 가지 핵심 효소의 결핍으로 인해 발생할 수 있습니다. 연구자들은 이제 효소 PCYT2가 실험실 마우스 모델에서 질병과 노화의 근육 건강에 어떻게 영향을 미치는지 특성화합니다. 전체 이야기 유전병과 노화의 가장 흔한 허약 원인인 근육 변성은 지질 생합성 경로의 한 가지 핵심 효소의 결핍으로 인해 발생할 수 있습니다. 오스트리아 과학 아카데미의 IMBA(Institute of Molecular Biotechnology) 연구원들은 실험실 마우스 모델에서 효소 PCYT2가 질병 및 노화에서 근육 건강에 미치는 영향을 특성화합니다. 연구 결과는 3월 20일 Nature Metabolism 에 발표되었습니다 . 유전병과 노화로 인한 근육 퇴화는 전 세계적으로 수억 명의 사람들에게 영향을 미칩니다. 신체의 단백질 저장고인 골격근의 퇴행은 일반적인 생리학적 쇠퇴로 이어지며, 이를 허약이라고 합니다. 이제 IMBA의 Domagoj Cikes와 IMBA 및 UBC(University of British Columbia)의 Josef Penninger가 이끄는 연구팀은 근육 건강에서 PCYT2라는 효소의 중심 역할을 밝혀냈습니다. PCYT2는 에탄올아민 유래 인지질인 포스파티딜에탄올아민(PEs)의 주요 합성 경로에서 병목 현상 효소로 알려져 있습니다. 환자 데이터와 실험실 마우스 및 제브라피시 모델을 사용하여 그들은 PCYT2에 영향을 미치는 돌연변이 또는 감소된 활동이 척추동물 전체에서 근육 퇴화의 보존된 특징임을 보여줍니다. 구체적으로, 척추 동물의 막 강성, 노화 및 보존 지질은 생물학적 막에 어디에나 존재하며 특히 신경 세포 및 신경 조직의 막에 고농도로 존재합니다. PE 기반 분자가 리포솜의 막 강성을 향상시킨다는 보고에 이어 IMBA의 Penninger 연구실에서 박사 후 연구원으로 이 연구의 공동 교신 저자인 Domagoj Cikes는 이 지질 종이 일정한 조직에서 중요한 역할을 할 수 있다는 가설을 세웠습니다. 근육 조직과 같은 전단 응력. "이 가정으로 인해 동물 모델의 근육 조직에서 PCYT2를 선택적으로 고갈시키고 그 결과를 연구하게 되었습니다. 동시에 임상의들은 PCYT2에 영향을 미치는 돌연변이 환자 사례를 보고했습니다. 환자들은 심각한 다증상 질환인 복합 유전성 경련성 하반신 마비라는 상태를 보였습니다. 다리 근력 약화를 특징으로 하는 경직, 시간이 지남에 따라 악화되는 근육 소모. 그러나 이 질병이 최근에 발견되었다는 점을 감안할 때 근본적인 병태생리학적 생물학은 크게 알려지지 않았습니다."라고 Cikes는 말합니다. 연구원들은 기능적 PCYT2의 수준이 인간의 근육 건강과 연결되어 있으며 생쥐와 제브라피시의 근육 조직에 영향을 미친다는 것을 입증했습니다. 특히 마우스 모델은 PCYT2 고갈 시 근육 성장 지연 및 빠른 악화의 놀랍고 심각한 표현형을 보여주었습니다. 그들은 마우스 모델에서 이러한 빠른 악화의 표현형이 가속화된 노화와 유사하다는 점에 주목했습니다. 따라서 Cikes와 동료들은 PCYT2가 척추동물에서 보존된 역할을 한다는 것을 보여주었습니다. PE는 또한 미토콘드리아 막에 풍부합니다. 따라서 연구원들은 근육 조직의 PCYT2 고갈이 미토콘드리아 막 항상성에 어떤 영향을 미치는지 조사했으며 PCYT2 고갈이 실제로 미토콘드리아 기능과 근육 에너지를 변경한다는 사실을 발견했습니다. 그러나, 미토콘드리아 치료 접근법은 마우스에서 표현형을 구출하기에 충분하지 않았습니다. Cikes는 "이는 병리를 유발하는 추가 메커니즘이 있음에 틀림없다고 생각하게 했습니다."라고 말했습니다. 실제로 연구팀은 세포막 지질 이중층의 구성이 추가적인 역할을 한다는 것을 보여주었다. "이것은 다른 지질 관련 장애에도 나타날 수 있는 새로운 병태생리학적 메커니즘을 나타냅니다."라고 Cikes는 말합니다. 또한, 연구팀은 인간과 쥐의 노화 과정에서 PCYT2 활성이 감소함을 입증했다. 활성 PCYT2의 표적 전달 기술을 사용하여 과학자들은 PCYT2가 고갈된 마우스 모델에서 근육 약화를 구제하고 늙은 마우스에서 근육 강도를 향상시킬 수 있었습니다. 생물학과 병태생리학을 설명하기 위한 기술적 진보 척추동물의 근육 건강과 PE 및 근육막 구성을 연결한 연구자들은 생체막에서 지질 종의 역할을 연구했습니다. 지질에 대한 생물학적 연구는 특히 어렵기 때문에 사용 가능한 연구 응용 프로그램을 발전시키는 방법도 생각해야 했습니다. 브릴루앙 광 산란(Brillouin Light Scattering, BLS)을 사용하여 조직 강성을 측정하기 위해 VBCF(Vienna BioCenter Core Facilities)의 Kareem Elsayad가 개발한 기술을 채택함으로써 연구원들은 생체막의 물리적 특성을 조사할 수 있었습니다. 이 기술을 통해 팀은 PCYT2가 마우스 근육에서 고갈되었을 때 막 표면 강성이 상당히 감소함을 입증했습니다. "또한 우리의 현재 연구는 지질 생물학 분야에서 또 다른 도약을 하고 있으며, 지질의 생물학 - 결정적이지만 아직 충분히 연구되지 않음 "지질의 생물학에 대한 현재 지식은 대체로 지나치게 단순화되어 있습니다. 전체 지질 분야는 콜레스테롤, 트리글리세리드, 인지질 및 지방산과 같은 소수의 분자군으로 요약됩니다. 대부분의 종의 건강과 질병은 알려져 있지 않습니다." Cikes는 말합니다. 근육 건강에서 지질 생합성 경로의 중심 효과를 밝힘으로써 Cikes와 팀은 지질 연구의 중요성과 발견 가능성을 강조하고자 합니다. "우리의 현재 작업은 척추동물 근육 건강에서 PCYT2 매개 지질 합성의 기본적이고 구체적이며 보존된 역할을 보여주고 희귀 질환과 노화에서 근육 건강을 개선하기 위한 새로운 치료 방법을 탐색할 수 있게 합니다."라고 Penninger는 결론지었습니다. Josef Penninger는 IMBA의 창립 이사였으며 현재 캐나다 밴쿠버에 있는 브리티시 컬럼비아 대학교(UBC) 생명 과학 연구소의 이사입니다. 출처 : <a href="https://www.sciencedaily.com/" target="_blank" class="ke-link">https://www.sciencedaily.com/</a>