Есть два важных процесса, которые, должно оказаться, поддерживают здоровье скелетной мышцы. Во-первых, когда мышца повреждена травмой или дегенеративным заболеванием, таким как мышечная дистрофия, стволовые клетки мышц – или спутниковые клетки – должны дифференцироваться в зрелые мышечные клетки, чтобы восстановить поврежденные мышцы. Во-вторых, бассейн спутниковых клеток должен быть пополнен, таким образом, есть поставка, чтобы восстановить мышцу в случае будущих травм. В случае мышечной дистрофии хронические циклы регенерации мышц и вырождения, которые включают спутниковую клеточную активацию, исчерпывают бассейн стволовой клетки мышц на грани никакого возвращения.
«Наше исследование нашло, что, вводя ингибитор белка STAT3 в повторных циклах, мы могли поочередно пополнять бассейн спутниковых клеток и способствовать их дифференцированию в мышечные волокна», сказала Алессандра Сакко, доктор философии, доцент в развитии, Старении и Программе Регенерации в Сэнфорде-Бернэме. «Наши результаты важны, потому что процесс работает у мышей и в человеческих мышечных клетках».«Наш следующий шаг должен видеть, сколько времени мы можем расширить ездящий на велосипеде образец и проверить некоторые ингибиторы STAT3 в настоящее время в клинических испытаниях за другие признаки, такие как рак, поскольку это могло ускорить тестирование в людях», добавил Сакко.
«Эти результаты очень воодушевляют. В настоящее время нет никакого лечения, чтобы остановить или полностью изменить любую форму тратящих впустую мышцу беспорядков – только лечение и терапия, которая может замедлить процесс», сказал Витторио Сарторелли, Доктор медицины, руководитель Лаборатории Стволовых клеток Мышц и Регуляции генов и заместителя научного директора в Национальном институте артрита, скелетно-мышечных и кожных заболеваний (NIAMS). «Подход лечения, состоящий из циклических взрывов ингибиторов STAT3, мог потенциально восстановить массу мышц и функцию в пациентах, и это будет очень значительным прорывом».
Раскрытие механизма STAT3STAT3 (преобразователь сигнала и активатор транскрипции 3) является белком, который активирует транскрипцию генов в ответ на IL-6, сигнальный белок, выпущенный клетками в ответ на травму и воспламенение. До исследования ученые знали, что STAT3 играла сложную роль в скелетной мышце, способствуя ремонту ткани в некоторых случаях и препятствуя ему в других. Но точный механизм того, как работавший STAT3 был тайной.
Исследовательская группа сначала использовала обычно в возрасте мышей и моделей мышей формы мышечной дистрофии, которая напоминает человеческую болезнь, чтобы видеть то, что произошло бы, если бы им дали препарат, чтобы запретить STAT3. Они нашли, что ингибитор первоначально способствовал повторению спутниковой клетки, сопровождаемому дифференцированием спутниковых клеток в мышечные волокна. Когда они вводили ингибитор STAT3 каждые семь дней в течение 28 дней, они нашли полное улучшение ремонта скелетной мышцы и увеличение размера мышечных волокон.
«Мы были рады найти, что мы достигли подобных результатов, когда мы выполнили эксперименты в человеческих мышечных клетках», сказал Сакко. «Мы обнаружили, что, рассчитывая запрещение STAT3 – как выключатель «включения – выключения» – можем скоротечно расширить население спутниковой клетки, сопровождаемое их дифференцированием в зрелые мышечные клетки».