Исследователи из Университета Луисвилля обнаружили важность хорошо известного белка, гена первичного ответа миелоидной дифференцировки 88 (MyD88), в развитии и регенерации мышц. Ашок Кумар, Ph.D., Профессор и выдающийся университетский ученый кафедры анатомических наук и нейробиологии UofL возглавлял группу исследователей, которые описали критическую роль белка в росте и восстановлении скелетных мышц, как в постнатальном развитии, так и в регенерации поврежденных мышц взрослых.
Докторанты UofL Sajedah M. Хинди, доктор философии.D., и Янн С. Галло, Ph.D., вместе с Джонхён Шином, Ph.D., ранее работал в UofL, а теперь в Университете Йонсей в Южной Корее, провел исследование в лаборатории Кумара. Он опубликован сегодня в Nature Communications.
При формировании мышц умножаются специализированные клетки-предшественники или стволовые клетки. Затем они дифференцируются в предварительные мышечные клетки, называемые миобластами. Миобласты сливаются вместе и впоследствии образуют мышечные волокна. Используя модели животных, исследователи UofL работали как с неонатальными, так и с взрослыми клетками, чтобы определить, что MyD88, ключевой сигнальный белок в организме человека, необходим в достаточном количестве для слияния миобластов.
Хинди считает, что MyD88 в конечном итоге может быть использован для повышения эффективности терапии с использованием донорских клеток для лечения дегенеративных мышечных заболеваний, таких как мышечные дистрофии.
"Поскольку MyD88 способствует только слиянию миобластов, не влияя на их пролиферацию или дифференцировку, повышение уровней MyD88 может быть средством усиления приживления экзогенных миобластов при клеточной терапии," Хинди сказал.
Кумар добавляет, что увеличение экспрессии MyD88 можно использовать при лечении рабдомиосарком, раковых опухолей, которые развиваются в скелетных мышцах и часто поражают детей.
"Мы изучаем, подавляет ли увеличение уровня MyD88 рост рабдомиосаркомы на животных моделях," Кумар сказал. "Наконец, мы исследуем, ответственна ли потеря MyD88 за снижение способности к регенерации мышц у пожилых людей."
Исследования в лаборатории Кумара направлены на понимание молекулярных и сигнальных механизмов, которые регулируют приобретение и поддержание массы скелетных мышц. В течение последних восьми лет они изучали проксимальные сигнальные механизмы, которые регулируют атрофию, регенерацию и гипертрофию скелетных мышц, в дополнение к сигнальным механизмам, которые регулируют самообновление и дифференцировку сателлитных клеток в миогенном происхождении.
В 2015 году исследование Kumar and Hindi, опубликованное в Journal of Clinical Investigation, описало роль фактора 6, связанного с рецептором TNF (TRAF6), в поддержании сателлитных клеток и их способности восстанавливать поврежденные мышцы. Всего через десять дней исследование лаборатории, опубликованное в Nature Communications, показало, что белок-трансформирующий фактор роста – β-активированная киназа 1 (TAK1) жизненно важна для самообновления сателлитных стволовых клеток.