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科学家发现了一种可以加速衰老肌肉修复的化合物
据日本九州大学(Kyushu University)2026年7月24日报道(Kyushu University. "Scientists discover a compound that could supercharge aging muscle repair." ScienceDaily, 24 July 2026. www.sciencedaily.com/releases/2026/07/260724061432.htm),科学家可能已经创造了一种“超级肝细胞生长因子(hepatocyte growth factor简称HGF)”,可以帮助衰老的肌肉更有力地自我修复。一种名为LASSS的硫基化合物似乎可以保护和增强一种参与修复受损肌肉的关键蛋白质。这一发现最终可能会带来新的方法来减缓肌肉损失,并随着人们年龄的增长保持力量。这表明科学家们可能已经找到了一种方法来加强身体的天然肌肉修复系统之一。
骨骼肌通常在衰老过程的早期就开始退化。随着时间的推移,这可能会导致力量丧失、疤痕增加、肌肉组织内脂肪堆积,以及支持快速有力运动的快肌纤维减少。
九州大学农业学院(Kyushu University's Faculty of Agriculture)Ryuichi Tatsumi教授领导的研究人员发现了一种可以保护和增强肌肉修复中重要信号的分子。研究结果于2026年7月24日已经在《科学报告》(Scientific Reports)杂志发表——Kahona Zushi, Miyumi Seki, Ryota Mizuochi, Kazuki Shitamitsu, Alaa Elgaabari, Sakiho Tanaka, Junri Miyamoto, Kaoru Mizoguchi, Reina Fujimaru, Jiaxi Han, Takashi Nakashima, Shoko Sawano, Wataru Mizunoya, Takahiro Maeno, Issei Yokoyama, Takahiro Suzuki, Judy E. Anderson, Ryuichi Tatsumi. Enhanced HGF with increased receptor affinity and nitration-dysfunction resistance through interaction with lipoic acid trisulfide. Scientific Reports, 2026; 16 (1) DOI: 10.1038/s41598-026-60835-w. http://dx.doi.org/10.1038/s41598-026-60835-w
身体如何激活肌肉修复
这项研究的重点是肝细胞生长因子(HGF),一种有助于启动骨骼肌修复的蛋白质。在正常情况下,HGF在肌肉纤维周围的结构网络中保持不活跃。
当肌肉组织受伤或受到机械刺激时,HGF会被释放。然后,它附着在卫星细胞上的c-met受体上,卫星细胞是负责维持和修复骨骼肌的干细胞。这个信号使细胞摆脱非活动状态,使它们能够繁殖、成熟,并帮助重建受损的肌肉纤维。
衰老会破坏这种修复系统。 先前的研究(http://doi.org/10.1111/acel.14041) 研究小组发现,HGF可以进行一种称为硝化的化学修饰。在此过程中,硝基被添加到蛋白质上的两个位置,Y198和Y250。这些站点位于HGF用于与c met连接的同一地区。
硝化发生后,HGF不能再有效地附着在受体上。研究人员将受损的蛋白质与不再适合锁的生锈钥匙进行了比较。这种功能丧失可能是老年人肌肉萎缩和再生减少的根本原因之一。
Tatsumi解释说:“随着年龄的增长,HGF不一定会消失。相反,它在制成后可以进行化学改变。这让我们怀疑,一种具有强抗氧化能力的化合物是否可以通过防止硝化或补偿其造成的功能损失来保护HGF。”
硫基抗氧化剂的测试
科学家们研究了两种具有强抗氧化特性的化合物:谷胱甘肽三硫化物(glutathione trisulfide简称GSSSG)和硫辛酸三硫化物(lipoic acid trisulfide简称LASSS)。两者都是三硫化物,一类含有三个按顺序连接的硫原子的分子。
这些化合物因其独特的硫化学性质和参与氧化还原反应的能力,在药物研究中引起了越来越多的兴趣。
早期实验表明,GSSSG和LASSS都减少了HGF上Y198和Y250位点的硝化。然而,这两种化合物都没有完全恢复蛋白质与其受体结合的能力。
然后,研究人员将HGF与三硫化物的摩尔比从1:4000增加到1:8000。
LASSS产生更强的HGF信号
更高的浓度产生了意想不到的结果。当HGF与LASSS混合时,其与c-met的结合能力提高到未处理HGF的两倍以上。该蛋白质也变得更能抵抗硝化引起的功能丧失,特别是在Y198时。
这种改善仅见于LASSS。GSSSG没有产生同样的效果。
Tatsumi评论道:“这超出了我们的预期。我们知道三硫化物具有多种生物学功能,但我们从未想过简单地将HGF与LASSS混合会产生如此显著的效果。这告诉我们的是,LASSS不仅仅是简单地中和反应性分子。它可能直接与HGF相互作用,并诱导细微的结构变化,产生一种增强的‘超级HGF’形式,与c-met结合更强,抵抗硝化。”
研究结果表明,LASSS可能以有益的方式直接改变HGF的结构。该化合物不仅可以作为抗氧化剂,还可以创造一种更活跃的蛋白质形式,在抵抗化学损伤的同时,与受体建立更牢固的连接。
小鼠模型中有希望的结果
为了确定保护作用是否也可能发生在活组织中,研究小组在尾部悬吊引起的肌肉萎缩的小鼠身上测试了LASSS。
在手术前用LASSS治疗的小鼠的硝化水平明显低于未治疗的小鼠。GSSSG再次没有提供可衡量的保护。这些结果表明,LASSS的有益作用不仅限于涉及分离蛋白质的实验室实验。
然而,需要对衰老动物进行额外的研究,以确定LASSS在体内是否安全有效。
一种可能的肌肉保护策略
这一发现可能有助于开发新的方法,在衰老、长时间卧床休息和其他涉及长时间不活动的情况下维持肌肉修复。
研究人员认为,LASSS对HGF的影响可能适用于多种物种,包括人类和猫狗等伴侣动物。在未来,这种方法可能有助于人们随着年龄的增长保持力量、独立性、生活质量和更长的健康寿命。
上述介绍仅供参考。欲了解更多信息敬请注意浏览原文或相关报道(https://www.kyushu-u.ac.jp/en/researches/view/410)。
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