我们研究的目的是检验以下假设:再生胰岛衍生的蛋白3α(Reg3α)的给药,一种被描述为具有保护氧化应激和抗炎性活性的蛋白质,可以参与葡萄糖稳态的控制,并可能是对2型二世纪型糖尿病治疗的新目标。到此为止,重组人Reg3α蛋白在喂养高脂饮食的胰岛素耐药小鼠中施用一个月。我们进行了葡萄糖和胰岛素耐受性测试,测定了血浆中的循环趋化因子,并测量了胰岛素敏感组织中的葡萄糖摄取。我们证明了在ALF-5755处理的小鼠与对照中口服葡萄糖耐量测试期间胰岛素敏感性的提高,并降低了促炎性细胞因子C-X-C-C-X-C型趋化因子配体5(CXCL5)。我们还证明了骨骼肌中葡萄糖摄取的增加。最后,使用人和小鼠肌肉活检的相关研究显示肌内reg3αmRNA表达(或其鼠同工型Reg3γ)与胰岛素抵抗之间的负相关。因此,我们已经建立了概念证明,即reg3α可以通过通过骨骼肌效应提高胰岛素敏感性来治疗T2D的新分子。
2型糖尿病(T2DM)估计会影响全球超过4亿人[1]。此外,到2050年,糖尿病的发病率预计将增加和影响三分之一的人[2]。考虑其慢性并发症和死亡率,对T2 DM的病理生理学和治疗的研究也在增加。肌动物在肌肉水平上与胰岛素抵抗有关的肌动物一直是糖尿病病理生理学的各种研究的主题[3]。这些肌动物中的一种,三瓜蛋白53(MG53),也称为TRIM72,是一种属于三方基序(Trim)家族的多孔蛋白,在骨骼和心脏肌肉中大量表达[4]。除了其重要的生理作用外,MG53还被证明是各种疾病的重要致病因素[5]。例如,MG53通过参与心脏,骨骼肌和其他组织的细胞膜修复来维持心脏和骨骼肌完整性[6,7]。细胞内MG53的急性升高还具有针对心肌缺血/再灌注损伤的保护作用[8]。尽管已阐明了其作为膜修复蛋白的重要功能[9],但MG53在许多代谢过程中的作用,尤其是在胰岛素信号通路中,这是很困难的。尽管动物模型中临床前研究的一些研究结果表明,MG53上调可能通过在骨骼肌中引起胰岛素抵抗而导致代谢性疾病,例如T2 DM和肥胖[10,11],但也有相反结果的研究。尽管假设MG53升高可能是T2 DM的致病因素[10],但许多研究尚未建立胰岛素抵抗和MG53之间的因果关系[12-14]。因此,MG53已被证明对许多疾病既有益和负面影响。迄今为止,在动物模型中,几乎所有关于MG53与胰岛素敏感性和DM相关的研究。尽管临床前研究矛盾,但已建议MG53是动物模型中糖尿病的一种新型致病因素。观察人类研究中其与糖尿病,糖尿病并发症和血糖控制的关系可能为治疗2型糖尿病及其并发症的新途径开辟了新的途径。在我们的研究中,我们的目的是检查患者组2型DM的患者组诊断与没有代谢综合征和糖尿病的健康对照组之间的血清MG53水平差异,并确定患者组中糖尿病并发症与血糖控制和MG53水平之间的关系。
在过去的几十年中,糖尿病的全球患病率一直在增加。根据国际糖尿病联合会的说法,截至2021年,糖尿病的全球患病率已超过10%,其中90%是2型糖尿病糖(T2DM)。据估计,到2045年,糖尿病的患病率将增加到12.2%,并将在将来继续上升(1,2)。T2DM及其并发症对全球公共卫生构成了严重威胁。先前的研究表明,过多的脂肪积累可能会增加胰岛素抵抗(IR),这被认为是T2DM的关键发病机理(3-5),因此促进了T2DM的发作和进展(6)。发现内脏脂肪组织(VAT)和异位脂肪沉积的积累,例如肝脏,胰腺,心脏,骨骼肌,与IR和T2DM密切相关(7,8)。但是,异位脂肪沉积与T2DM之间的关系仍然存在争议,尤其是在胰腺脂肪沉积中(9-13)。原因可能归因于研究人群,种族,疾病状况和所采用的定量技术的差异。因此,对脂肪积累的定量评估对于预防和治疗T2DM至关重要。除了脂肪组织外,最近,T2DM与肌肉和骨骼(人体组成的另外两个重要组成部分)的关系受到了越来越多的关注。Waddell等。(14)发现与非T2DM组相比,T2DM患者的骨骼肌质量显着降低。此外,Hofbauer等人。此外,对多种族人口的横断面研究表明,与体型或增值税相比,骨骼肌质量在调节T2DM中的血糖中可能具有独立的作用(15)。(16)强调T2DM可能导致骨髓脂肪组织(BMAT)的沉积,从而增加糖尿病脆性骨折的风险。尽管以前的研究强调了身体成分与T2DM之间的关系,但其中大多数主要集中于身体组成的特定组成部分,例如脂肪组织,肌肉或骨骼,而不是将它们视为整体概念,并评估人体组成的多个因素(15,17,17,18)。仍然不清楚哪个因素是识别T2DM的最佳生物标志物。因此,对这种身体组成因素的全面评估的研究非常重要,可以深入了解T2DM的发病机理以及更有效的预防和治疗策略的发展。磁共振成像(MRI)可以通过化学位移编码绘制脂肪分数(FF),FF通常为
这项研究涉及改进方法的迫切需求,以预测成年人,尤其是瘦体重(LBM),阑尾瘦质量(ALM)和阑尾骨骼肌质量(ASMM),用于早期检测和治疗肌肉麻痹,这是由肌肉丧失和肌肉丧失和生产疾病所表征的。肌肉减少症具有重大的健康风险,尤其是在癌症和老年人等慢性疾病的种群中。当前的评估方法主要依赖于双能X射线吸收法(DXA)扫描,缺乏广泛的适用性,阻碍了及时的干预。利用机器学习技术,该研究旨在使用来自国家健康和营养检查调查(NHANES)的数据(NHANES)和糖尿病健康行动(Took Took)研究开发和验证预测模型。这些模型经过人体测量数据,示范因子和DXA衍生的指标进行培训,以准确估计LBM,ALM和ASMM NOR-NOR-NOR-MALIDISE to to to to to to Toge。的结果表明,在各种机器学习算法中表现出一致的性能,而Lassonet是流行的Lasso方法的非线性扩展,具有较高的预测精度。值得注意的是,将骨矿物质密度调查的整合到模型中对预测准确性的影响很小,这表明DXA扫描的潜在替代方法是对普通人群的瘦肉质量评估的潜在替代方法。尽管模型具有稳健性,但局限性包括缺乏结果指标和高度容易受到肌肉质量损失的人群。尽管如此,这些发现对革命性的精益质量评估范式有希望,这对慢性疾病手段和个性化的健康干预产生了影响。未来的研究努力应集中于在不同人群中验证这些模型,并解决临床复杂性,以提高预测准确性和管理肌肉减少症的临床实用性。
基于运动的心脏康复(CR)可提高有氧运动能力和运动耐受性,并改善心血管疾病(CVD)患者的预后[1,2]。Cochrane评论已经报道了CR对生活质量,发病率和死亡率的有益影响[3]。然而,其他几项研究报告说,有21-23%的患者(无反应者)未能表现出对这种训练的有利反应[4,5]。因此,有必要确定非响应者,以帮助早期实施对此类人的锻炼处方。几个不可修改的因素(性别,年龄,合并症等)和可修改的FACTOR(基线身体健康,运动类型,剂量等)是对运动训练的反应的预测指标[6]。脑衍生的神经营养因子(BDNF)是神经营养蛋白家族的成员,可调节中枢神经系统中神经元分化,维持和生存[7,8]。已经表明,低水平的BDNF与抑郁和认知失误有关[9-11]。由于运动会在骨骼肌中产生BDNF,因此人们认为BDNF与肌动物的功能相关。在心力衰竭中,运动能力降低是由于周围骨骼肌异常引起的[12]。先前的一项研究还表明,低水平的BDNF与慢性心力衰竭患者的运动能力受损和预后不良有关[13]。但是,CVD患者的基线BDNF水平和对CR的反应的关系尚未确定。因此,我们研究了基线血清BDNF水平对CVD患者进行此类训练前后对CR的反应的影响。
癌症恶病质是一种衰弱综合征,其特征是骨骼肌萎缩、虚弱和疲劳。多种致病机制可导致这些肌肉紊乱。已知线粒体变异、代谢改变和氧化应激增加会促进肌肉无力和肌肉分解代谢。为了改善恶病质,已测试了几种药物来刺激线粒体功能并使氧化还原平衡正常化。本研究的目的是测试 Mitoquinone Q (MitoQ) 的潜在有益抗恶病质作用,MitoQ 是最广泛使用的靶向线粒体的抗氧化剂之一。我们在这里表明,体内施用 MitoQ(每日 25 mg/kg 饮用水)能够改善 Colon-26 (C26) 携带者的体重减轻,而不会影响肿瘤大小。使用 MitoQ 治疗后,C26 宿主的骨骼肌和强度持续改善。与骨骼肌质量的改善相一致,MitoQ 治疗能够部分纠正 E3 泛素连接酶 Atrogin-1 和 Murf1 的表达。相反,合成代谢信号并没有因治疗而改善,这表现为 AKT、mTOR 和 4EBP1 磷酸化没有变化。基因表达评估显示,肿瘤宿主的线粒体生物合成和体内平衡标志物的水平发生了改变,尽管只有 Mitofusin-2 水平受到治疗的显著影响。有趣的是,参与调节线粒体功能和代谢的基因 Pdk4 和 CytB 的水平也因 MitoQ 而部分增加,这与己糖激酶 (HK)、丙酮酸脱氢酶 (PDH) 和琥珀酸脱氢酶 (SDH) 酶活性的调节一致。尽管肌肉 LDL 受体表达没有变化,但接受 MitoQ 治疗的 C26 携带者的氧化代谢改善与肌骨变性(即肌内脂肪滤过)减少有关,因此表明 MitoQ 可以促进肌肉组织中的 β 氧化,并促进肌肉代谢和纤维组成从糖酵解向氧化的转变。总体而言,我们的数据表明 MitoQ 是一种有效的治疗方法,可改善肿瘤宿主的骨骼肌质量和功能,并进一步支持旨在测试靶向线粒体的抗氧化剂与常规化疗药物联合使用的抗恶病质特性的研究。
成人心脏在受伤后表现出较差的修复能力。细胞移植和组织工程方法已成为可能的治疗选择。几个干细胞群体已被主要用于治疗梗塞心肌。然而,移植的细胞表现出有限的与宿主心肌细胞建立功能连接的能力。在这项研究中,我们提供了一种新的实验工具,称为3D离体肌肉工程组织(X-MET),以定义机械刺激在触发功能重塑和营救心脏缺血中的贡献。我们揭示了机械刺激会触发3D骨骼肌系统的功能重塑,以朝着心肌样结构。与未刺激和2D-骨骼肌培养系统相比,分子和功能分析的支持表明,重塑的X-MET表达功能性心肌细胞的相关标记。有趣的是,在慢性心肌缺血的鼠模型中,移植后的X-MET保留了心脏功能,并增加了移植受伤的小鼠的存活率。X-MET植入导致促炎细胞因子的抑制,抗炎细胞因子的诱导以及胶原沉积的减少。总的来说,我们的发现表明,生物力学刺激诱导了X-MET的心脏功能重塑,该重塑显示出令人鼓舞的精确结果,作为用于开发新型再生医学策略的治疗产物。
细胞的命运和身份需要及时激活谱系特异性和伴随抑制替代性linege基因。该过程是如何表观遗传编码的,仍然在很大程度上未知。在骨骼肌干细胞(MUSC)中,肌源性调节因子在肌源性程序的顺序激活中起着关键作用,但是,对于抑制替代谱系基因的抑制如何有助于该程序。在这里,我们报告说,MUSC中的大量非Lineage基因保留了宽松的染色质标记,但被抑制了转录。我们表明,主表观遗传调节剂,阻遏物元件1-沉默转录因子(REST),也称为神经元素限制性沉默因子(NRSF),在抑制这些非肌肉谱系基因和发育调控基因的抑制中起着关键作用。缺乏功能性休息的MUSC表现出改变的表观遗传和转录特征,并且自我更新受损。因此,MUSC通过细胞凋亡逐渐进入细胞死亡,干细胞池经历耗尽。缺乏休息的骨骼肌显示出再生并显示肌纤维萎缩。总体而言,我们的数据表明,REST通过在成年小鼠中抑制多个非肌肉谱系和发育调节的基因来保护肌肉干细胞身份和存活中起关键作用。
功能转录阻遏物,在各种发育过程(如肌生成和脑发育)中发挥作用。通过直接抑制骨骼肌生成的 2 种抑制剂 ID2 和 ID3 的表达,在肌生成中发挥关键作用。还参与控制祖细胞的细胞分裂和调节有丝分裂后皮质神经元的存活。特异性结合包含 E 盒核心的共识 DNA 序列 5'-[AC]ACATCTG[GT][AC]-3',并通过募集染色质重塑多蛋白复合物发挥作用。也可能在细胞核染色体的组织中发挥作用。
脊柱肌肉萎缩(SMA)是指从婴儿期或童年开始的一组遗传神经系统疾病,并导致脊柱运动神经元(控制骨骼肌的神经元)的退化。这种退化会导致弱点,肌肉浪费,在最严重的情况下,瘫痪和死亡两岁。SMA影响10,000名新生儿中的大约1个,并且是婴儿和幼儿死亡的主要遗传原因。Nusinersen在美国以Spinraza®(Biogen)的身份销售,是美国食品和药物管理(FDA)批准的第一种治疗SMA治疗的疗法。
