强直性肌营养不良可以通过钙通道阻滞剂治疗
强直性肌营养不良是肌营养不良最常见的形式之一。这是一种导致进行性肌肉无力和消瘦的遗传性疾病。目前尚无减缓强直性肌营养不良进展的治疗方法,但可以进行对症治疗。罗彻斯特大学医学中心(URMC)的科学家在动物模型中进行的新研究确定了1型强直性肌营养不良(DM1)肌肉功能障碍背后的特定生物学机制,并进一步表明钙通道阻滞剂可以逆转这些症状。
研究人员指出,“DM1涉及特定基因的错误调节选择性剪接”。“我们使用外显子或核苷酸缺失来模拟小鼠肌肉兴奋-收缩耦合核心基因剪接的改变。CaV1.1钙通道中外显子29被迫跳跃并丧失ClC-1氯离子通道功能的小鼠的寿命显着缩短,而剪接模拟物的其他组合并不影响生存。Ca2+/Cl-双通道病小鼠表现出肌强直、虚弱以及活动和呼吸障碍。长期服用钙通道阻滞剂维拉帕米挽救了患者的生命,并改善了力量产生、肌强直和呼吸功能。”
“我们研究的主要发现是,钙和氯离子通道病联合起来是高度有害的,并且在疾病中发现的肌肉功能损伤中发挥着核心作用,”主要作者、URMC助理教授JohnLueck博士说。药理学和生理学以及神经病学系。“我们的研究还表明,常见的临床可用钙通道阻滞剂可能会减轻DM1中的肌肉损伤,并且钙通道调节是一种潜在的治疗策略。”
20多年前,URMC神经学家CharlesThornton医学博士和其他人发现了遗传缺陷(一种导致19号染色体片段上数千次重复代码的“口吃”)如何导致DM1。这种重复扩增会随着时间的推移而变长,导致异常RNA的产生,这些异常RNA会在细胞核中积累,并影响许多其他RNA的正常加工。
这种有毒的RNA会特异性破坏肌盲样(MBNL)蛋白的功能,该蛋白负责调节转录本的剪接,这对于维持健康的肌肉功能至关重要。除此之外,这些剪接缺陷会损害钙通道和氯通道受体的功能,钙通道和氯通道是肌肉细胞中的门户,有助于将运动神经元的电信号转换为肌肉细胞内的化学信号。
“强直性肌营养不良是一种非常复杂的疾病,你可以将其视为许多疾病的集合,”卢克说。为了实现这一目标,研究小组创建了一个小鼠模型,模仿DM1中与钙和氯离子通道相关的基因中发现的四种剪接缺陷。这些小鼠表现出严重的肌强直、肌肉无力、活动能力受损、呼吸系统缺陷以及寿命显着缩短。
钙通道参与肌肉功能障碍提供了机会和目标。当研究小组用维拉帕米(一种用于治疗高血压和胸痛的钙通道阻滞剂)治疗小鼠时,小鼠很快恢复了肌肉功能,并开始与健康的野生型小鼠相似。该研究的第一作者、Lueck实验室的研究生莉莉·思科(LilyCisco)对这些动物进行了多年的密切观察,从而得出了这一发现。
研究人员强调,维拉帕米由于其潜在的心脏副作用,不适合治疗人类1型糖尿病。“我们认为钙通道是一个新的治疗靶点,如果我们能够正确地瞄准它,从药理学上讲它将改善肌肉功能和健康。我们现在的目标是找到合适且安全的钙通道阻滞剂来完成这项工作,我们相信它的存在。”
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