골격근 재생의 획기적인 발전

휴스턴 대학교 약학대학에서 새로 발표된 연구에서는 저항 운동 후 골격근 재생 및 근육 성장의 주요 메커니즘을 확인했습니다. 이는 전 세계 수백만 명의 사람들에게 영향을 미치는 근이영양증과 같은 다양한 근육 장애에 대한 표적 치료법 개발의 문을 여는 발견입니다.

근육과 근육 장애에 있어서 이와 같은 발견의 중요성은 아무리 강조해도 지나치지 않습니다.

근육 중의 근육

생명의 핵심 기능인 호흡은 골격근에 의해 제어되며, 전신 신진대사와 모든 움직임도 조절됩니다.

문맥

골격근은 배아 발달 중에 근아세포(myoblast)라고 불리는 수백 개의 특수 세포의 융합에 의해 형성됩니다. 성인 골격근은 재생 능력을 유지하는데, 이는 위성 세포라고 불리는 근육 줄기 세포의 존재에 기인합니다.

손상 후 위성 세포는 여러 차례의 증식을 거쳐 근모세포로 분화됩니다. 이들 근모세포는 다시 한번 서로 융합하고 손상된 근섬유와 결합하여 근육 재생을 달성합니다.

많은 근육 장애에서 근육의 본질적인 재생 능력이 감소되어 근육량과 기능이 손실됩니다.

과학

UH 연구진은 핵심 신호 단백질인 이노시톨 요구 효소 1이 근육 형성과 성장 중 근모세포 융합에 필수적이라는 사실을 발견했습니다.

"근육 재생 중에 IRE1은 X-box 결합 단백질 1의 활성을 증가시켜 근모세포 융합에 필요한 여러 막관통 단백질의 유전자 발현을 자극합니다."라고 약리학과의 Ashok Kumar, Else 및 Philip Hargrove 기증 교수가 UH 약학대학의 제약 과학 EMBO 에 보고했습니다.

연구자들에 따르면, 체외 근육 줄기 세포에서 IRE1 또는 XBP1의 수준을 증가시킨 후 환자의 근육 조직에 주사하면 근육 회복이 향상되고 질병의 심각도가 감소할 것이라고 합니다.

Kumar는 "우리는 또한 근모세포에서 IRE1α 또는 XBP1의 수준을 증가시키면 직경이 증가된 근관(근육 세포)이 형성된다는 사실도 발견했습니다."라고 말했습니다.

직경의 증가는 상당할 수 있습니다.

"크기는 근육에 매우 중요합니다. 근육은 숫자가 아닌 크기로만 성장합니다"라고 Kumar 연구실의 대학원생이자 해당 기사의 첫 번째 저자인 Aniket Joshi가 말했습니다. "근육질의 사람들은 더 큰 근육 세포를 가지고 있습니다. 더 큰 근육은 일반적으로 더 잘 작동합니다. 더 많은 체중을 들어올릴 수 있고, 더 빨리 달리고 걸을 수 있으며, 신체의 전반적인 신진대사를 개선하고 제2형 당뇨병과 같은 다양한 질병을 예방할 수 있습니다."

근육을 구부려

이 새로운 연구는 Kumar 팀의 첫 번째 연구는 아닙니다. 2021년 ELife 저널에 발표된 Kumar 연구실의 연구에서는 급성 부상 후 건강한 골격근의 재생과 Duchenne 근이영양증 모델에서 IRE1α/XBP1 신호 전달 축의 역할을 설명했습니다. 이번 연구에서는 IRE1α/XBP1 신호 전달 축도 위성 세포에서 중요한 세포 자율적 역할을 한다는 사실을 발견했습니다.

Kumar 및 Joshi, 박사후 연구원인 Meiricris Tomaz da Silva 및 연구 조교수인 Anirban Roy와 함께 Kumar의 연구실에서 연구를 수행했습니다. 휴스턴 대학의 기사에 대한 다른 저자로는 Micah Castillo, Preethi Gunaratne, Mingfu Wu, Yu Liu 및 일본 가나자와 의과대학의 Takao Iwawaki와 함께 Kumar 연구실의 전 박사후 연구원인 Tatiana E. Koike가 있습니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2024/07/240722155152.htm