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比利时鲁汶大学Massimiliano Mazzone、Emanuele Berardi等研究人员合作发现,巨噬细胞来源的谷氨酰胺可促进卫星细胞和肌肉再生。
该项研究成果于2020年10月28日在线发表在《自然》杂志上。
研究人员发现,在小鼠模型中,肌肉损伤和衰老的特征在于组织内谷氨酰胺的限制。低水平的谷氨酰胺使得巨噬细胞通过谷氨酰胺合成酶(GS)活性增强从而具有分泌谷氨酰胺的代谢能力,但以谷氨酸脱氢酶1(GLUD1)介导的谷氨酰胺氧化为代价。Glud1基因敲除的巨噬细胞显示出高组成型的GS活性,可防止谷氨酰胺短缺。
卫星细胞通过谷氨酰胺转运蛋白SLC1A5摄取巨噬细胞来源的谷氨酰胺可激活mTOR,并促进卫星细胞的增殖和分化。因此,巨噬细胞特异性的GLUD1缺失或药理抑制作用可改善对急性损伤、局部缺血或衰老的肌肉再生和功能恢复。
相反,卫星细胞中的SLC1A5阻断或巨噬细胞中的GS失活会对卫星细胞功能和肌肉再生产生负面影响。这些结果突出了卫星细胞与巨噬细胞之间的代谢交流,即巨噬细胞来源的谷氨酰胺维持了卫星细胞的功能。因此,靶向GLUD1可以为受伤或衰老的肌肉再生提供治疗机会。
研究人员介绍,巨噬细胞浸润以及随后的卫星细胞激活可维持肌肉再生。巨噬细胞和卫星细胞以不同的方式进行交流,但尚未研究它们的代谢相互作用。
相关论文信息:
https://doi.org/10.1038/s41586-020-2857-9
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