骨肌中的SERCA1过度表达减轻肌肉缩并改善ALS小鼠模型中的运动功能
Davi A G Mázala1,2,3, Dapeng Chen1,4, Eva R Chin1,5
1Department of Kinesiology, School of Public Health, University of Maryland, College Park, MD, USA.
Journal of neuromuscular diseases
|January 13, 2024
概括
在骨肌肉中过度表达质网膜Ca2+ ATPase 1 (SERCA1) 改善了肌肉的运动功能和肌肉质量在肌缩性侧面硬化症 (ALS) 的小鼠. 这种干预措施减轻了疾病的进展,但没有降低休息时的水平或降低内等质网膜应激.
科学领域:
- 神经科学是一个神经科学.
- 肌肉生理学 肌肉生理学
- 分子生物学分子生物学
背景情况:
- 肌缩侧面硬化症 (ALS) 的特征是逐渐的肌肉缩和功能衰退.
- 在ALS小鼠模型中的骨肌肉表现出高的细胞内和内质网膜 (ER) 压力.
研究的目的:
- 为了确定 sarcoplasmic reticulum Ca2+ ATPase 1 (SERCA1) 在骨肌中的过度表达是否可以改善的处理.
- 研究SERCA1过度表达对ALS转基因小鼠ER应激和运动功能的影响.
主要方法:
- 在骨肌中产生过度表达SERCA1的转基因小鼠,与ALS小鼠模型交叉 (SOD1*G93A).
- 评估运动功能 (握力测试),肌肉质量,SERCA1活动和ER压力标志物 (PDI,Grp78/BiP,CHOP).
- 通过Fura-2成像,在单个肌肉纤维中分析了细胞内水平.
主要成果:
- 在ALS小鼠中,SERCA1过度表达改善了运动功能和肌肉质量,延迟了疾病的发病.
- 在过度表达SERCA1.1的ALS小鼠中,SERCA1和SR Ca2+ ATPase活性恢复到野生类型水平.
- 意想不到的是,SERCA1过度表达增加了野生型和ALS小鼠的Grp78/BiP水平,但没有影响PDI或CHOP.
结论:
- 骨肌肉SERCA1过度表达减轻肌肉质量损失,并保持ALS小鼠模型中的运动功能.
- 这些好处独立于减少静止细胞内或ER压力标志物,如PDI和CHOP.
- 调节SERCA1代表了维持ALS肌肉功能的潜在治疗策略.
