中国基因网

中国基因网您的位置：首页 >国内研究 >

发现酶LSD1调节肌纤维类型分化

2019-04-22 11:24:44 • 来源：

我们的身体将食物转化为能量，用于所有生命活动这些代谢过程使细胞产生能量(合成代谢)并从营养物质中消耗能量(分解代谢)。在最近日本熊本大学对分子胚胎学和遗传学研究所(IMEG)的持续研究项目进行的更新中，研究人员发现LSD1酶可抑制线粒体代谢相关基因的表达和合作的慢肌基因跟他们。

发现酶LSD1调节肌纤维类型分化

所有细胞均调节与代谢相关的基因表达，并适应环境变化，如营养，供氧，运动和温度。当氧气充足时，正常细胞利用线粒体代谢产生能量，而当氧气稀缺时，正常细胞利用糖酵解(主要使用糖代谢)产生能量。当这些机制之间的代谢发生变化时，细胞代谢基因组的功能发生很大变化。但是，这些变化的机制仍然未知。

通常，基因功能由转录因子的状态和基因组修饰(化学变化)决定。修饰的基因组被称为表观基因组，包括DNA甲基化和基因调节蛋白的修饰，称为组蛋白，DNA包裹在其中。在这些修饰中，组蛋白赖氨酸的甲基化是表观基因组的重要部分。它是通过甲基化酶将甲基基团连接到组蛋白和去除它们的去甲基化酶而产生的。

2012年，熊本大学研究小组成为第一个展示去甲基化酶LSD1调节脂肪细胞能量代谢的机制(Nature Communications)。他们的研究证明了LSD1抑制线粒体代谢基因活性的机制，导致脂肪堆积和肥胖增加。此外，在2015年，他们发现LSD1抑制癌细胞中的线粒体代谢并在氧气存在下促进糖酵解(癌症研究)。因此，他们表明LSD1是一种表观基因组修饰酶，它根据各种细胞的状态调节代谢。

骨骼肌肉作为体内的代谢器官，在慢肌中快速肌肉和线粒体代谢中进行糖酵解。在最近的研究中，研究人员使用小鼠成肌细胞(C2C12细胞)分析基因表达和表观基因组。他们发现LSD1抑制参与线粒体代谢的基因的表达和与它们配合的慢肌基因。发现LSD1在代谢相关的基因座和慢肌型基因座中积累以抑制基因功能。有趣的是，糖皮质激素(一种主要的代谢控制激素)的作用促进了LSD1的降解并降低了LSD1蛋白。换句话说，当LSD1被糖皮质激素抑制时，成肌细胞在LSD1存在时分化为快肌纤维，而慢肌纤维则分化为慢肌纤维。从而，

研究人员还发现，糖皮质激素和LSD1的组合增强了代谢相关和慢肌类基因的功能。因此，LSD1在响应环境的激素作用下协调控制骨骼肌分化和代谢。这被认为在骨骼肌代谢中起重要作用。

最近，已经清楚肥胖和糖尿病具有共同的代谢病症。痴呆，肌肉疾病和其他与年龄有关的疾病也是能量代谢功能衰退的结果。在老龄化社会中，肥胖和糖尿病患者骨骼肌中骨骼肌质量(肌肉减少症)和线粒体代谢的减少正引起人们的注意。可以预期该研究的结果可用于开发用于由衰老引起的骨骼肌功能障碍的新控制和预防方法的分子机制。

该研究于2018年3月29日在线发表在Nucleic Acids Research杂志上。

郑重声明：本文版权归原作者所有，转载文章仅为传播更多信息之目的，如有侵权行为，请第一时间联系我们修改或删除，多谢。

推荐内容